CN109141793B - 浅球面薄壳振动检测控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浅球面薄壳振动检测控制装置及方法，所述装置包括浅球面薄壳、驱动激励机构、振动控制机构、振动检测机构和控制组件；所述驱动激励机构用于激励浅球面薄壳产生振动；所述振动控制机构设置在浅球面薄壳上，用于抑制浅球面薄壳的振动；所述振动检测机构包括压电薄膜、加速度传感器和光纤激光测振仪，所述压电薄膜和加速度传感器设置在浅球面薄壳上，所述光纤激光测振仪的光纤头用于发射激光并接收浅球面薄壳外壁反射回来的激光；所述控制组件分别与振动控制机构、压电薄膜、加速度传感器、光纤激光测振仪连接。本发明可以实现对浅球面薄壳及类似结构的稳定、快速、高精度的振动检测与控制。

Description

浅球面薄壳振动检测控制装置及方法

技术领域

本发明涉及一种振动检测控制装置，尤其是一种浅球面薄壳振动检测控制装置及方法，属于柔性结构的振动检测与控制领域。

背景技术

薄壳结构具有较高的比强度和比刚度，因而广泛应用于航空航天领域。其中，球面薄壳结构具有高对称性、高光滑性、制作简便的特点，是一种常用的结构形式。此外，火箭整流罩、发动机喷嘴、精密设备隔振器等多采用球面薄壳结构。由于航空航天方面对结构质量轻、空间小的要求，薄壳结构复杂化、柔性化的趋势愈加明显，因此对球面薄壳结构的动力学性能提出了更高的要求，而该类结构通常具有较低的阻尼率，当受到外力激起振动时，通常需要很长时间才能稳定下来，会严重影响该类结构的使用性能，甚至会导致结构发生破坏无法工作，因此，研究球面薄壳的振动特性，并提出可行的主动控制方案，是很有意义的。

随着计算机技术与智能材料的发展，利用智能材料结合测试技术、自动控制技术来测量振动并抑制已经趋向成熟，其主要思路是将智能材料作为传感器或作动器集成于柔性结构上，通过传感器检测柔性结构的振动，传给计算机做相应处理，驱动作动器产生可以快速衰减振动量的作用力，从而抑制柔性结构的振动。现有技术中，常用作检测振动的传感器有压电陶瓷片、激光测振仪、加速度传感器、压电薄膜、双目视觉检测等。其中，压电陶瓷片响应快、频带宽、功耗低，但不可弯曲，无法粘贴于球面薄壳的曲面上，而与其检测原理类似的压电薄膜虽然灵敏度较低，但易于弯曲，可与曲面很好贴合，准确反映测点处薄壳的振动，且可通过层叠的方式放大检测信号，提高相对灵敏度。激光测振仪非接触式测量，无质量负载效应且精度较高，但可能出现激光被薄壳散射，导致干涉错误，须有其他方式相互验证。双目视觉检测同样为非接触测量方式，可实现全场测量，但由于薄壳存在一定刚度，振动频率并非非常低，图像处理也需要一定时间，难以实现实时控制。

在振动控制方面，常采用的作动器有压电陶瓷片、电机、形状记忆合金、电磁式惯性作动器等。压电陶瓷片无法粘贴于薄壳表面，压电薄膜驱动力过小，电机难以安装，且仅能实现单轴方向施力，而形状记忆合金受环境温度影响较大。

发明内容

本发明的目的是针对现有对球面薄壳的振动检测与控制技术的不足以及壳体曲面振动难以检测与控制的问题，提供了一种浅球面薄壳振动检测控制装置，该装置可以实现对浅球面薄壳及类似结构的稳定、快速、高精度的振动检测与控制。

本发明的另一目的在于提供一种浅球面薄壳振动检测控制方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

浅球面薄壳振动检测控制装置，包括浅球面薄壳、驱动激励机构、振动控制机构、振动检测机构和控制组件；

所述驱动激励机构用于激励浅球面薄壳产生振动；

所述振动控制机构设置在浅球面薄壳上，用于抑制浅球面薄壳的振动；

所述振动检测机构包括压电薄膜、加速度传感器和光纤激光测振仪，所述压电薄膜和加速度传感器设置在浅球面薄壳上，所述光纤激光测振仪的光纤头用于发射激光并接收浅球面薄壳外壁反射回来的激光；

所述控制组件分别与振动控制机构、压电薄膜、加速度传感器、光纤激光测振仪连接。

进一步的，所述驱动激励机构包括激振器和信号处理模块，所述信号处理模块分别与激振器连接，所述激振器对称设置在浅球面薄壳内，用于对浅球面薄壳的内壁施加激励，使浅球面薄壳产生振动。

进一步的，所述信号处理模块包括信号发生器和功率放大器，所述信号发生器、功率放大器和激振器依次连接。

进一步的，所述振动控制机构包括多个电磁式惯性作动器，所述多个电磁式惯性作动器固定在浅球面薄壳的外壁。

进一步的，所述加速度传感器有多个，多个加速度传感器与多个电磁式惯性作动器一一对应，每个加速度传感器安装在对应的电磁式惯性作动器上。

进一步的，所述光纤激光测振仪包括光纤头、支架和光纤激光控制箱，支架上设有球形连接部，所述光纤头设置在支架上，所述光纤激光控制箱与光纤头连接，并与控制组件连接。

进一步的，所述装置还包括支撑平台，所述浅球面薄壳和支架固定在支撑平台上。

进一步的，所述压电薄膜有多片，多片压电薄膜对称粘贴在浅球面薄壳的内外壁。

进一步的，所述控制组件包括计算机、A/D采集卡、压电放大器、电荷放大器、D/A转换卡和放大器；

所述计算机通过A/D采集卡分别与光纤激光测振仪、压电放大器、电荷放大器连接，并依次通过D/A转换卡、放大器与振动控制机构连接，所述压电放大器与压电薄膜连接，所述电荷放大器与加速度传感器连接。

本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：

浅球面薄壳振动检测控制方法，所述方法包括：

在驱动激励机构中，信号发生器产生激励信号，通过功率放大器放大后，驱动激振器激起浅球面薄壳的受迫振动；

压电薄膜检测浅球面薄壳的应变信息，经压电放大器放大后，由A/D采集卡的第一通道采集传给计算机；

加速度传感器检测浅球面薄壳的振动加速度信息，经电荷放大器放大后由A/D采集卡的第二通道采集传给计算机；

光纤激光测振仪的光纤头接收浅球面薄壳发射的激光产生干涉，并将振动信息通过光纤激光控制箱传给计算机；

计算机通过巴特沃斯带通滤波器滤去检测信号中的噪声干扰，运行主动控制算法得到控制信号，进行移相处理后经过放大器放大，驱动电磁式惯性作动器，抑制浅球面薄壳的振动；

通过改变激振与控制的参数，反复试验，获取多次实验结果，对比寻找最优控制参数。

本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：

1、本发明针对浅球面薄壳曲面安装传感器实施振动检测不易的特点，采用层叠式压电薄膜粘贴于浅球面薄壳表面作为检测传感方式，并将加速度传感器设置在浅球面薄壳上，以及使光纤激光测振仪的光纤头向浅球面薄壳外壁发射激光，压电薄膜易成形弯曲测量面积大，加速度传感器频带宽，使得可测范围大、高频响应快，并且光纤激光测振仪精度高，通过三者相互验证，实现对浅球面薄壳的振动更准确、更快速的测量。

2、本发明采用电磁式惯性作动器作为振动控制机构，以抑制浅球面薄壳的振动，其体积小、驱动力大、响应快、精度高，施力方向可通过安装方向调整，在对大型复杂曲面结构的振动控制上具有优势。

3、本发明还可用于对浅球面薄壳进行动态特性研究，通过扫频激励信号，观察振动检测的幅值变化及振动输出信号与激励输入信号间的相位关系，获取浅球面薄壳的各阶模态频率及主振型。

附图说明

图1为本发明实施例1的浅球面薄壳振动检测控制装置总体结构示意图。

图2为本发明实施例1的浅球面薄壳振动检测控制装置的主视图。

图3为本发明实施例1的浅球面薄壳振动检测控制装置的俯视图。

图4为本发明实施例1的浅球面薄壳振动检测控制装置的部分剖视图。

图5为本发明实施例1的浅球面薄壳振动检测控制方法的流程图。

其中，1-浅球面薄壳，2-圆环夹具，3-支撑平台，301-第一竖向支撑杆，302-第一横向支撑杆，303-基板，4-第一激振器，401-第一激振器本体，402-第一顶杆，403-第一底座，5-第二激振器，501-第二激振器本体，502-第二顶杆，503-第二底座，6-信号发生器，7-功率放大器，8-电磁式惯性作动器，9-压电薄膜，10-加速度传感器，11-第一光纤头，12-第二光纤头，13-第一支架，14-第二支架，15-光纤激光控制箱，16-计算机，17-A/D采集卡，18-压电放大器，19-电荷放大器，20-D/A转换卡，21-放大器。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

加速度传感器响应快，将其测量主轴垂直于安装点曲面的切平面时，可较好的检测球面薄壳的离面振动，由于传感器质量远小于大型球面薄壳质量，其质量效应可忽略不计。

电磁式惯性作动器安装方便，且可实现多点控制，本实施例采用压电薄膜、加速度传感器以及光纤激光测振仪实现传感检测，电磁式惯性驱作器实现振动抑制。

如图1～图3所示，本实施例提供了一种浅球面薄壳振动检测控制装置，该装置包括浅球面薄壳1、驱动激励机构、振动控制机构、振动检测机构和控制组件，图1中的虚线指示了各个设备之间的连线关系，方向箭头表明了检测信号流的传递方向，图1～图3中的光纤激光测振仪的光纤头发射方向也用虚线表示。

所述浅球面薄壳1的上下两端开口，底端设有边缘构件，边缘构件与浅球面薄壳1焊接可视为一体，边缘构件通过圆环夹具2夹住，浅球面薄壳1的底端可视为固定端，顶端可视为自由端。

优选地，为了更好地支撑浅球面薄壳1，本实施例的浅球面薄壳振动检测控制装置还包括支撑平台3，该支撑平台3包括四根第一竖向支撑杆301、八根第一横向支撑杆302和基板303，四根第一竖向支撑杆301的上端通过其中四根第一横向支撑杆302分别与基板303连接，四根第一竖向支撑杆301的中下部分别与另外四根第一横向支撑杆302连接；具体地，圆环夹具2通过螺栓固定在基板303上表面，使边缘构件被夹住，从而使浅球面薄壳1固定在基板303上表面。

在本实施例中，浅球面薄壳1为取直径1000mm的半球面薄壳的上半部分并截顶且底端焊接有边缘构件，厚度5mm，材质为铝合金，弹性模量为70GPa，泊松比为0.3，密度为2.71g/cm³；支撑平台3由十二根60mm×60mm的铝型材(对应四根第一竖向支撑杆301和八根第一横向支撑杆302)支撑一块不锈钢板(对应基板303)组成，通过角铁与螺钉连接。

所述驱动激励机构用于激励浅球面薄壳产生振动，包括第一激振器4、第二激振器5和信号处理模块，如图4所示，第一激振器4和第二激振器5设置在浅球面薄壳1内，并关于支撑平台3的基板303对角面对称，第一激振器4包括第一激振器本体401、第一顶杆402和第一底座403，第一激振器本体401通过第一底座403夹持固定，并与第一顶杆402连接，通过第一顶杆402对浅球面薄壳1的其中一侧内壁施加激励，第二激振器5包括第二激振器本体501、第二顶杆502和第二底座503，第二激振器本体501通过第二底座503夹持固定，并与第二顶杆502连接，通过第二顶杆502对浅球面薄壳1相对的另一侧内壁施加激励，第一底座403和第二底座503通过螺栓固定在支撑平台3的基板303上表面；信号处理模块包括信号发生器6和功率放大器7，信号发生器6的第一通道、第二通道产生激励信号，分别传给功率放大器7的第一通道、第二通道，功率放大器7的第一通道、第二通道分别传给第一激振器4和第二激振器5同相位或反相位激励浅球面薄壳1产生振动，支撑平台3的基板303上开有圆孔，可供功率放大器7连线。

在本实施例中，第一激振器4和第二激振器5选用龙海公司生产的型号为ZF-55的激振器，最大功率为0.55kW，额定转速为2840rpm，激振频率为0～2kHz；信号发生器6选用优利德UNI-T公司生产的型号为UTG9002C的多函数信号发生器，可产生0.2Hz～2MHz的正弦波，频率误差≤1％，最大幅值为20V；功率放大器7采用美国AR公司的型号为50WD1000的功率放大器，工作频率为DC～1000MHz。

所述振动控制机构包括四个电磁式惯性作动器8，四个电磁式惯性作动器8对称分布，且固定在浅球面薄壳1的外壁，具体地，采用螺栓固定于浅球面薄壳1的外壁，施力方向与安装点处浅球面薄壳1的切平面垂直，保证输出的控制力能良好的施加给浅球面薄壳1，从而抑制浅球面薄壳1的振动，具体工作原理是：当电磁式惯性作动器8收到信号时，驱动质量块的振动，由质量块加速度产生的惯性力抑制浅球面薄壳1的振动；控制组件获取浅球面薄壳1的振动信息后，运行相应控制算法，驱动电磁式惯性作动器8，以抑制浅球面薄壳1的振动。

在本实施例中，电磁式惯性作动器8选用Micromega公式生产的型号为IA-01的作动器，尺寸为Φ32mm×37mm，悬挂刚度为96N/m，阻尼率为0.4。

所述振动检测机构包括压电薄膜9、加速度传感器10和光纤激光测振仪。

所述压电薄膜9采用高分子多功能材料聚偏氟乙烯(PVDF)制成的压电薄膜，压电薄膜9可以检测浅球面薄壳1的振动信号，制作成本低，易成形，柔软可弯曲，可与浅球面薄壳1的曲面任意位置良好贴合，同时可采用层叠式将应变放大；本实施例设置了十六片压电薄膜9，其中八片压电薄膜9粘贴在浅球面薄壳1的外壁，并且每两片构成一组，即四组压电薄膜9对称粘贴在浅球面薄壳1的外壁，另外八片压电薄膜9粘贴在浅球面薄壳1的内壁，并且每两片构成一组，即四组压电薄膜9对称粘贴在浅球面薄壳1的内壁，外壁的四组压电薄膜9与内壁的四组压电薄膜9一一对称，并且靠近浅球面薄壳1的固定端，每片压电薄膜9层叠五层用于放大应变信号，各片压电薄膜9之间采用串联方式连接，压电薄膜9检测振动信息后传给控制组件。

所述加速度传感器10有四个，四个加速度传感器10与四个电磁式惯性作动器8一一对应，由于加速度传感器10和电磁式惯性作动器8安装在一起，四个加速度传感器10同样对称分布，每个加速度传感器10安装在对应的电磁式惯性作动器8上，具体通过螺钉固定，安装保证加速度传感器10测量主轴方向与安装点处浅球面薄壳1离面振动方向一致，加速度传感器10检测浅球面薄壳1振动后传给控制组件。

所述光纤激光测振仪第一光纤头11、第二光纤头12、第一支架13、第二支架14和光纤激光控制箱15，第一支架13和第二支架14固定在支撑平台3的基板303上表面，具体固定在基板303靠近两个对角的位置上，且第一支架13和第二支架14上设有球形连接部，可任意角度调节方向，第一支架13和第二支架14的顶部设有支架孔，第一光纤头11通过夹紧螺钉紧固于第一支架13的支架孔内，第二光纤头12通过夹紧螺钉紧固于第二支架14的支架孔内，光纤激光控制箱15内置解调、滤波等信号调理模块，第一光纤头11和第二光纤头12发射激光并接收浅球面薄壳1表面反射回来的激光，形成干涉信息，并传给光纤激光控制箱15，光纤激光控制箱15对信息处理后传给控制组件。

在本实施例中，压电薄膜9采用高分子多功能材料聚偏氟乙烯薄膜切割而成，压电应变常数为23×10-12C/N,杨氏模量为2.5Gpa，密度为1780Kg/m3，使用温度为-40℃～80℃，采用导电银胶粘接导线，每片压电薄膜9的切割尺寸为20mm×50mm×0.5mm；加速度传感器10选用德国Kistler公司生产的型号为8044的石英电荷式加速度计，灵敏度为-0.3pC/g，非线性±1％FSO，工作温度为-195℃～200℃，环氧树脂密封，采用1631C型电缆传输数据，几何尺寸为25.4mm×25.4mm×8.9mm；光纤激光测振仪选用舜宇光学的LV-S01-SF，配套的第一光纤头11、第二光纤头12工作距离为0.35m～10m，频率为DC～1MHz。

可以理解，激振器的数量及位置、压电薄膜9的数量及粘贴位置、电磁式惯性作动器8与加速度传感器10的数量及安装位置、光纤头的数量及安装位置，可根据浅球面薄壳1的尺寸自行设计。

所述控制组件包括计算机16、A/D采集卡17、压电放大器18、电荷放大器19、D/A转换卡20和放大器21，计算机16通过A/D采集卡17分别与光纤激光控制箱15、压电放大器18、电荷放大器19连接，并依次通过D/A转换卡20、放大器21与电磁式惯性作动器8连接，压电放大器18与压电薄膜9连接，电荷放大器19与加速度传感器10连接，其中放大器21为电磁放大器。

如上所述，信号发生器6产生激励信号，经功率放大器7放大后驱动第一激振器4和第二激振器5，第一激振器4和第二激振器5对浅球面薄壳1施加应力激起浅球面薄壳1的振动；在振动过程中，压电薄膜9、加速度传感器10、第一光纤头11和第二光纤头12检测振动信息并传给计算机16，其中压电薄膜9检测振动信息后，经过压电放大器18调理放大后由A/D采集卡17的第一通道采集传入计算机16，加速度传感器10检测浅球面薄壳1振动后，经电荷放大器19放大，再由A/D采集卡17的第二通道采集传给计算机16，第一光纤头11和第二光纤头12发射激光并接收浅球面薄壳1表面反射回来的激光，形成干涉信息，并传给光纤激光控制箱15，光纤激光控制箱15对信息处理后传给计算机16；计算机16结合三者信息，输出相应控制量，经放大器21放大后，驱动电磁式惯性作动器8抑制浅球面薄壳1的振动；其中，A/D采集卡17的第一通道、第二通道的采集频率与光纤激光控制箱15的更新频率保持一致，保证计算机16可同时分析比较三者信息，相互验证。

在本实施例中，计算机16选用CPU型号为Pentium G6202.6GHz，4G内存，在其运行的检测控制程序中设计数字带通滤波器；A/D采集卡17选用研华PCL-813B 12位32路通道采集卡，采样率为25kS/s，可同时实现压电薄膜9与加速度传感器10检测信号的不失真采集；压电放大器18选用型号为APEX-PA241DW或APEX-PA240CX的压电放大器等零件组成，研制单位为华南理工大学，放大倍数可达52倍；电荷放大器(9)选用世敖公司生产的型号为YE5852B双通道电荷放大器，增益多分档可调，精度为±1％，输入电荷范围为±106pC；D/A转换卡20采用研华型号PCL-727的D/A转换卡，内置12位分辨率双缓冲D/A转换电路，可实现计算机输出数字量向模拟量的即时转换。

本实施例的浅球面薄壳振动检测控制装置还可用于浅球面薄壳1的动态特性研究分析，保持激振信号幅值不变，逐渐增大激振频率，当振动检测信号出现局部极大值且与输入激振信号存在较大相位差时，该频率即为浅球面薄壳1的某一阶模态频率，通过信号扫频，即可测得浅球面薄壳1各阶模态频率，结合各测点位置薄壳1的振动量，可得到各阶模态频率的主振型。

如图1～图5所示，本实施例提供了一种浅球面薄壳振动检测控制方法，该方法基于上述装置实现，包括以下步骤：

步骤一、开启并初始化各部分，设置信号发生器6参数，信号发生器6产生激励信号，通过功率放大器7放大后，驱动第一激振器4、第二激振器5激起浅球面薄壳1的受迫振动。

步骤二、压电薄膜9检测浅球面薄壳1的应变信息，经压电放大器18放大后，由A/D采集卡17的第一通道采集传给计算机16。

步骤三、加速度传感器10检测浅球面薄壳1的振动加速度信息，经电荷放大器19放大后由A/D采集卡17的第二通道采集传给计算机16。

步骤四、光纤激光测振仪的第一光纤头11、第二光纤头12接收浅球面薄壳1发射的激光产生干涉，并将振动信息通过光纤激光控制箱15传给计算机16。

步骤五、计算机16通过巴特沃斯带通滤波器滤去检测信号中的噪声干扰，运行主动控制算法得到控制信号，进行移相处理后经过放大器21放大，驱动电磁式惯性作动器8，抑制浅球面薄壳1的振动。

步骤六、通过改变激振与控制的参数，反复试验，获取多次实验结果，对比寻找最优控制参数。

可以理解，上述步骤二、步骤三和步骤四可同时进行。

综上所述，本发明针对浅球面薄壳曲面安装传感器实施振动检测不易的特点，采用层叠式压电薄膜粘贴于浅球面薄壳表面作为检测传感方式，并将加速度传感器设置在浅球面薄壳上，以及使光纤激光测振仪的光纤头向浅球面薄壳外壁发射激光，压电薄膜易成形弯曲测量面积大，加速度传感器频带宽，使得可测范围大、高频响应快，并且光纤激光测振仪精度高，通过三者相互验证，实现对浅球面薄壳的振动更准确、更快速的测量。

以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (7)

1.浅球面薄壳振动检测控制装置，其特征在于：包括浅球面薄壳、驱动激励机构、振动控制机构、振动检测机构和控制组件；

所述驱动激励机构用于激励浅球面薄壳产生振动，驱动激励机构包括第一激振器、第二激振器和信号处理模块，第一激振器和第二激振器对称设置在浅球面薄壳内，第一激振器包括第一激振器本体、第一顶杆和第一底座，第一激振器本体通过第一底座夹持固定，并与第一顶杆连接，通过第一顶杆对浅球面薄壳的其中一侧内壁施加激励，第二激振器包括第二激振器本体、第二顶杆和第二底座，第二激振器本体通过第二底座夹持固定，并与第二顶杆连接，通过第二顶杆对浅球面薄壳相对的另一侧内壁施加激励，第一底座和第二底座通过螺栓固定在支撑平台的基板上表面；信号处理模块包括信号发生器和功率放大器，信号发生器的第一通道、第二通道产生激励信号，分别传给功率放大器的第一通道、第二通道，功率放大器的第一通道、第二通道分别传给第一激振器和第二激振器同相位或反相位激励浅球面薄壳产生振动；

所述振动控制机构设置在浅球面薄壳上，用于抑制浅球面薄壳的振动；

所述振动检测机构包括压电薄膜、加速度传感器和光纤激光测振仪，所述压电薄膜为十六片压电薄膜，其中八片压电薄膜粘贴在浅球面薄壳的外壁，并且每两片构成一组，即四组压电薄膜对称粘贴在浅球面薄壳的外壁，另外八片压电薄膜粘贴在浅球面薄壳的内壁，并且每两片构成一组，即四组压电薄膜对称粘贴在浅球面薄壳的内壁，外壁的四组压电薄膜与内壁的四组压电薄膜一一对称，并且靠近浅球面薄壳的固定端，每片压电薄膜层叠五层用于放大应变信号，各片压电薄膜之间采用串联方式连接，所述加速度传感器设置在浅球面薄壳上，所述光纤激光测振仪的光纤头用于发射激光并接收浅球面薄壳外壁反射回来的激光；

所述控制组件分别与振动控制机构、压电薄膜、加速度传感器、光纤激光测振仪连接。

2.根据权利要求1所述的浅球面薄壳振动检测控制装置，其特征在于：所述振动控制机构包括多个电磁式惯性作动器，所述多个电磁式惯性作动器固定在浅球面薄壳的外壁。

3.根据权利要求2所述的浅球面薄壳振动检测控制装置，其特征在于：所述加速度传感器有多个，多个加速度传感器与多个电磁式惯性作动器一一对应，每个加速度传感器安装在对应的电磁式惯性作动器上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的浅球面薄壳振动检测控制装置，其特征在于：所述光纤激光测振仪包括光纤头、支架和光纤激光控制箱，支架上设有球形连接部，所述光纤头设置在支架上，所述光纤激光控制箱与光纤头连接，并与控制组件连接。

5.根据权利要求4所述的浅球面薄壳振动检测控制装置，其特征在于：所述装置还包括支撑平台，所述浅球面薄壳和支架固定在支撑平台上。

6.根据权利要求1-3任一项所述的浅球面薄壳振动检测控制装置，其特征在于：所述控制组件包括计算机、A/D采集卡、压电放大器、电荷放大器、D/A转换卡和放大器；

所述计算机通过A/D采集卡分别与光纤激光测振仪、压电放大器、电荷放大器连接，并依次通过D/A转换卡、放大器与振动控制机构连接，所述压电放大器与压电薄膜连接，所述电荷放大器与加速度传感器连接。

7.浅球面薄壳振动检测控制方法，基于权利要求1-6任一项所述的浅球面薄壳振动检测控制装置实现，其特征在于：所述方法包括：

在驱动激励机构中，信号发生器产生激励信号，通过功率放大器放大后，驱动激振器激起浅球面薄壳的受迫振动；

压电薄膜检测浅球面薄壳的应变信息，经压电放大器放大后，由A/D采集卡的第一通道采集传给计算机；

加速度传感器检测浅球面薄壳的振动加速度信息，经电荷放大器放大后由A/D采集卡的第二通道采集传给计算机；

光纤激光测振仪的光纤头接收浅球面薄壳发射的激光产生干涉，并将振动信息通过光纤激光控制箱传给计算机；

计算机通过巴特沃斯带通滤波器滤去检测信号中的噪声干扰，运行主动控制算法得到控制信号，进行移相处理后经过放大器放大，驱动电磁式惯性作动器，抑制浅球面薄壳的振动；

通过改变激振与控制的参数，反复试验，获取多次实验结果，对比寻找最优控制参数。