CN113405753A - 一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法及系统 - Google Patents

一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113405753A
CN113405753A CN202110506389.7A CN202110506389A CN113405753A CN 113405753 A CN113405753 A CN 113405753A CN 202110506389 A CN202110506389 A CN 202110506389A CN 113405753 A CN113405753 A CN 113405753A
Authority
CN
China
Prior art keywords
micro
vibration sensor
thrust
measuring system
vibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110506389.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113405753B (zh
Inventor
李祝
邹恕
张宪
刘洪凡
王观芳
刘祺
黄祥青
杨山清
涂良成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sun Yat Sen University
Original Assignee
Sun Yat Sen University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sun Yat Sen University filed Critical Sun Yat Sen University
Priority to CN202110506389.7A priority Critical patent/CN113405753B/zh
Publication of CN113405753A publication Critical patent/CN113405753A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113405753B publication Critical patent/CN113405753B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/025—Measuring arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/022—Vibration control arrangements, e.g. for generating random vibrations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/06—Multidirectional test stands

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本发明提出一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法及系统，其中方法包括以下步骤：将微推力测量系统与振动传感器固定连接在同一平台，通过压电驱动器驱动平台在不同方向运动，将微推力测量系统敏感轴与振动传感器的坐标轴匹配；生成特征频率驱动信号，压电驱动器根据驱动信号使平台沿敏感轴方向运动，记录敏感轴方向微推力测量系统与振动传感器的输出；将与特征频率信号相同的单位解调信号对微推力测量系统和振动传感器的输出进行正交解调，提取微推力测量系统和振动传感器输出结果的幅值比和相位差信息，在积累足够频点的比对信息后，拟合得到高精度修正传递函数，使二者的输出同步，进一步通过共模扣除振动噪声。

Description

一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法及系统
技术领域
本发明涉及精密测量技术领域，更具体地，涉及一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法及系统。
背景技术
精密的空间科学任务需要高精度无拖曳技术提供超静超稳的卫星平台，对无拖曳控制环路中的执行机——微推进器开展高精度的性能测试是无拖曳控制优化的关键，而研究精细的微推进器传递函数模型是进行无拖曳算法优化的关键。目前，研究机构较多地采用扭摆结构，除了高灵敏度特性外，也是由于地面在平动自由度上的振动噪声对扭秤扭转自由度的影响很小。但扭摆本征频率较低(一般情况小于0.1Hz)，无法满足开展高频动态测试的宽带宽需求。为了给无拖曳控制提供全面精准的动态系统模型，宽带宽的微推力测量装置一般采用悬挂摆结构，以拓展系统测量带宽至10Hz以上。该结构对平行于摆运动方向的地面振动噪声敏感，这对实验环境提出了较高的要求。在一般实验环境中，地面振动噪声是影响微推力测试的主要限制因素，受其影响，推力测量噪声在0.1Hz～10Hz频带内可达到0.1mN量级，较空间引力波探测任务提出的亚微牛推力噪声水平高出2-3个量级，所以在亚微牛量级的微推力测试中，地面噪声的影响是不可忽略的。
近年来，国内航天卫星技术突飞猛进，2019年8月底发射的中科院微重力卫星“太极一号”成功进行了中国首次在轨的无拖曳控制技术试验，紧接着2019年12月发射的“天琴一号”试验卫星也验证了在轨的无拖曳技术。由此可见，发展面向无拖曳控制的微推力测试将是后续高精密空间科学实验关注的重点之一，而抑制地面振动噪声带来的影响是亚微牛量级微推进器宽带宽测试中需要解决的关键问题。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的地面噪声对亚微牛量级微推进器宽带宽测试造成不可忽略的影响，提供一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法，以及一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法，包括以下步骤：
将微推力测量系统与振动传感器固定连接在同一平台；
通过设置在所述平台上不同位置的压电驱动器驱动所述平台运动，通过比较所述微推力测量系统和振动传感器的输出结果，将所述微推力测量系统的单一敏感轴与所述振动传感器的坐标轴匹配；
外部生成特征频率f的驱动信号并传输至压电驱动器，压电驱动器驱动所述平台在所述微推力测量系统的单一敏感轴方向运动，分别记录所述微推力测量系统和振动传感器的输出；同时外部生成与所述驱动信号同频同相的单位正交解调信号，将所述解调信号分别与微推力测量系统和振动传感器的输出进行解调，提取所述微推力测量系统和振动传感器输出结果的幅值比和相位差信息，在积累足够频点的比对信息后，拟合得到高精度修正传递函数，使所述微推力测量系统和振动传感器的输出同步，进一步通过共模扣除振动噪声。
作为优选方案，将所述微推力测量系统的单一敏感轴与所述振动传感器的坐标轴匹配的步骤包括：通过压电驱动器驱动所述平台运动，利用重力加速度分量进行标定，将所述微推力测量系统的输出分解到所述振动传感器的坐标轴上，并分析各个轴向上的相关性，确定所述微推力测量系统各方向的系数；其表达公式如下：
Fout＝KiFI+KoFO+KpFP
式中，FI、FO、FP表示振动传感器的三个坐标轴的输出，通过调整Ki、Ko、Kp微推力测量系统对应坐标轴方向的系数进行与所述振动传感器的坐标轴匹配。
作为优选方案，将所述微推力测量系统与所述振动传感器匹配的过程中，还包括以下步骤：旋转微调所述微推力测量系统和振动传感器，使所述微推力测量系统的敏感轴和所述振动传感器的一轴分别与所述平台的运动方向一致。
作为优选方案，旋转微调所述微推力测量系统和振动传感器的步骤包括：在所述平台的不同方向分别施加所述驱动信号时，分别旋转微调所述微推力测试系统和振动传感器，使所述微推力测量系统和振动传感器各自在同一输入信号方向上输出值最大，而正交方向上的输出值最小。
作为优选方案，在微推力测量系统或振动传感器的输出信号后端引入修正传递函数，使二者最终在关心频段内的输出同步，能够便于共模扣除振动噪声。
作为优选方案，利用外部产生的带特征频率f的驱动信号Assin(2πft)和单位正交解调信号sin(2πft)、cos(2πft)，其中特征信号驱动压电驱动器推动平台运动，此过程带来相移
Figure BDA0003058547430000037
然后经过微推力测试系统和振动传感器得到不同幅值和相位的输出。
利用单位正交解调信号可以分别提取幅值和相位信息，其中以微推力测量系统为例，输出解调过程可以表示为：
Figure BDA0003058547430000031
Figure BDA0003058547430000032
式中，B1表示微推力测量系统的增益，
Figure BDA0003058547430000033
微推力测量系统的相位延迟；对解调后的信号进行直流量提取，可得到式子后半部分。二者做除法运算可得：
Figure BDA0003058547430000034
经计算得到正切值，通过反正切运算得到相位信息
Figure BDA0003058547430000035
将上式做平方和运算可得：
Figure BDA0003058547430000036
对上式开方运算后得到幅值信息AsB1。同理可得到振动传感器输出的解调结果，及两路输出的相位差和幅值比信息。
本发明还提出了一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制系统，应用于上述任一技术方案提出的地面振动噪声共模抑制方法，其具体包括微推力测量系统、振动传感器、固定平台、压电驱动器、控制器，其中：所述微推力测量系统与振动传感器固定连接在固定平台上；所述压电驱动器设置在固定平台上的不同位置，用于驱动所述固定平台运动；所述控制器分别与所述微推力测量系统、振动传感器连接，用于调节优化所述微推力测量系统的控制参数，使其传递函数在关心频段内为一定值，用于接收所述微推力测量系统、振动传感器的输出并进行数据分析，将所述微推力测量系统的单一敏感轴与所述振动传感器的坐标轴匹配；
所述控制器生成特征频率的驱动信号后传输至压电驱动器，压电驱动器驱动平台在敏感轴方向运动，所述控制器读取并记录微推力测量系统和振动传感器的输出；同时所述控制器生成与驱动信号同频同相的单位正交解调信号，解调信号分别与微推力测量系统和振动传感器的输出解调，所述控制器提取所述微推力测量系统和振动传感器输出结果的幅值比和相位差信息，在积累足够频点的比对信息后，拟合得到高精度修正传递函数，使所述微推力测量系统和振动传感器的输出同步，进一步通过共模扣除振动噪声。
作为优选方案，所述振动传感器包括三轴微振仪、闭环振动传感器或多自由度加速度计。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：本发明采用振动传感器进行地面振动监测，并利用高精度匹配技术使微推力测量系统与振动传感器进行静态和动态匹配，实现对地面振动噪声更高精度的共模抑制。
附图说明
图1为实施例1的基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法的流程图。
图2为实施例1的微推力测量系统与振动传感器交叉轴匹配的原理图。
图3为实施例1的高精度修正传递函数的测定方案原理图。
图4为实施例1的实验结果示例。
图5为实施例2的基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制系统的结构示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
本实施例提出一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法，如图1所示，为本实施例的基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法的流程图。
本实施例提出的基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法中，包括以下步骤：
S1：将微推力测量系统1与振动传感器2固定连接在同一平台3。
其中，本实施例中的振动传感器2采用三轴微振仪。
S2：通过设置在所述平台3上不同位置的压电驱动器4驱动所述平台3运动，通过比较所述微推力测量系统1和振动传感器2的输出结果，将所述微推力测量系统1的单一敏感轴与所述振动传感器2的坐标轴匹配。
本实施例中，考虑由于坐标系不同、安装误差等引起的交叉耦合影响，而最终目的是将微推力测量系统1与固连的振动传感器2进行匹配，因此本实施例将微推力测量系统1的输出分解到振动传感器2的三个坐标轴上，即将微推力测量系统1的单一敏感轴投影到振动传感器2的三个坐标轴上。
如图2所示，为本实施例中微推力测量系统1与振动传感器2交叉轴匹配的原理图。
具体的，通过压电驱动器4驱动所述平台3运动，利用重力加速度分量进行标定，将所述微推力测量系统1的输出分解到所述振动传感器2的坐标轴上，并分析各个轴向上的相关性，确定所述微推力测量系统1各方向的系数，微推力测量系统1的输出Fout的表达公式为：
Fout＝KiFI+KoFO+KpFP
式中，FI、FO、FP表示振动传感器2的三个坐标轴的输出，通过调整Ki、Ko、Kp微推力测量系统1对应坐标轴方向的系数进行与所述振动传感器2的坐标轴匹配。
上述步骤可表示为微推力测量系统1与振动传感器2的静态匹配过程。
在另一实施例中，在将微推力测量系统1与振动传感器2匹配的过程中，包括以下步骤：旋转微调所述微推力测量系统1和振动传感器2，使所述微推力测量系统1的敏感轴和所述振动传感器2的一轴分别与所述平台3的运动方向一致。
其中，旋转微调所述微推力测量系统1和振动传感器2的步骤包括：在所述平台3的不同方向分别施加所述驱动信号时，分别旋转微调所述微推力测试系统和振动传感器2，使所述微推力测量系统1和振动传感器2各自在同一输入信号方向上输出值最大，而正交方向上的输出值最小。
此时完成微推力系统和振动传感器2的静态匹配，能够有效减小交叉轴耦合效应。
S3：外部生成特征频率f的驱动信号并传输至压电驱动器4，压电驱动器4驱动所述平台3在所述微推力测量系统1的单一敏感轴方向运动，分别记录所述微推力测量系统1和振动传感器2的输出；同时外部生成与所述驱动信号同频同相的单位正交解调信号，将所述解调信号分别与微推力测量系统1和振动传感器2的输出进行解调，提取所述微推力测量系统1和振动传感器2输出结果的幅值比和相位差信息。
本实施例中生成相同频率相同相位的驱动信号和解调信号，其中驱动信号远超过地面振动水平以推动平台运动，解调信号为单位正交信号；经过微推力测量系统和振动检测系统后输出，将两套系统的输出与解调信号正交解调，提取其中的幅值信息和相位信息，幅值结果做出得到幅值比，相位结果做差得到相位差。
利用外部产生特征驱动信号Assin(2πft)和单位正交解调信号sin(2πft)、cos(2πft)，其中特征信号驱动PZT推动平台3运动，此过程带来相移
Figure BDA0003058547430000066
然后经过微推力测试系统和地面振动检测系统后得到不同幅值和相位输出。
利用正交解调信号可以分别提取幅值和相位信息，本实施例中以微推力测量系统为例，输出解调过程可以表示为：
Figure BDA0003058547430000061
Figure BDA0003058547430000062
式中，As表示特征信号幅值，B1表示微推力测量系统1的增益，As和B1的乘积表示幅值信息；
Figure BDA0003058547430000063
微推力测量系统1的相位延迟。对解调后的信号进行直流量提取，可得到式子后半部分。二者做除法运算：
Figure BDA0003058547430000064
可得到正切值，通过反正切运算得到相位信息
Figure BDA0003058547430000065
二者做平方和运算：
Figure BDA0003058547430000071
开方后得到幅值信息AsB1。
同理可得到振动传感器2输出的解调结果，及两路输出的相位差和幅值比信息。
S4：在积累足够频点的比对信息后，拟合得到高精度修正传递函数，使所述微推力测量系统1和振动传感器2的输出同步，进一步通过共模扣除振动噪声。
其中，积累的比对信息一般在关心频段内至少10个频点以上，用于能够拟合出完整的正确传递函数。
本实施例中，考虑到微推力测量系统1与振动传感器2的传递函数不同，同一输入噪声下，两者输出的幅值和相位均有不同，故增加修正传递函数使微推力测量系统1与振动传感器2的输出同步。本实施例中，在微推力测量系统或振动传感器的输出信号后端引入修正传递函数，使二者最终在关心频段内的输出同步，能够便于共模扣除振动噪声。如图3所示，为本实施例的修正传递函数的测定方案。
进一步的，本实施例继续利用PZT产生特征频率的信号，比较输入信号、加入修正传函扣除后的信号，用于对共模抑制能力进行评估。
完成高精度匹配后，特征频率处的共模噪声抑制能力L(f)可以表示为：
Figure BDA0003058547430000072
式中，Asig(f)表示特征信号频率f处的特征信号幅值，N(f)为匹配完成后特征信号频率f处噪声幅值。可继续通过压电驱动器4推动平台3，比较输入信号、加入修正传函扣除后的信号，对共模抑制能力进行评估。当匹配扣除完成后，地面振动噪声预期抑制至振动传感器2的测量本底。
在具体实施过程中，初步实验的时域结果如图4所示，其中振动传感器2采用加速度计。图4中，带方形标记的虚线线段表示微推力测量系统1测量得到的振动信号，带圆形标记的实线线段表示振动传感器2感应得到的振动信号；星形标记的曲线表示微推力测量系统1和振动传感器2匹配扣除后的信号。由图4可知，本实施例在实验室环境下，对振动噪声抑制效果明显。
本实施例采用振动传感器2进行地面振动监测，并利用高精度匹配技术使微推力测量系统1与振动传感器2进行静态和动态匹配，实现对地面振动噪声的共模抑制。最终在20Hz以内的测量频带内，将地面振动噪声的影响降到亚微牛量级，以满足高精度无拖曳控制优化中对微推进器地面测试的需求。同样，此方法可迁移至地面进行的受地面振动影响的实验和研究。
实施例2
本实施例提出一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制系统，应用于实施例1提出的基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法。如图5所示，为本实施例的基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制系统的结构参考示意图。
本实施例提出的基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制系统中，包括微推力测量系统1、振动传感器2、固定平台3、压电驱动器4、控制器5，其中：所述微推力测量系统1与振动传感器2固定连接在固定平台3上；所述压电驱动器4设置在固定平台3的不同位置，用于驱动所述固定平台3运动。
所述控制器5分别与所述微推力测量系统1、振动传感器2连接，用于调节优化所述微推力测量系统1的控制参数，使其传递函数在关心频段内为一定值，用于接收所述微推力测量系统1、振动传感器2的输出并进行数据分析，将所述微推力测量系统1的单一敏感轴与所述振动传感器2的坐标轴匹配。
所述控制器5生成特征频率的驱动信号后传输至压电驱动器4，压电驱动器4驱动平台3在敏感轴方向运动，所述控制器5读取并记录微推力测量系统1和振动传感器2的输出；同时所述控制器5生成与驱动信号同频同相的单位正交解调信号，解调信号分别与微推力测量系统1和振动传感器2的输出解调，所述控制器5提取所述微推力测量系统1和振动传感器2输出结果的幅值比和相位差信息，在积累足够频点的比对信息后，拟合得到高精度修正传递函数，使所述微推力测量系统1和振动传感器2的输出同步，进一步通过共模扣除振动噪声。
本实施例中，振动传感器2采用三轴微振仪、闭环振动传感器或多自由度加速度计，压电驱动器4采用压电陶瓷驱动器(PZT)，控制器5采用闭环控制系统。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：
将微推力测量系统与振动传感器固定连接在同一平台；
通过设置在所述平台上不同位置的压电驱动器驱动所述平台运动，通过比较所述微推力测量系统和振动传感器的输出结果，将所述微推力测量系统的单一敏感轴与所述振动传感器的坐标轴匹配；
外部生成特征频率f的驱动信号并传输至压电驱动器，压电驱动器驱动所述平台在所述微推力测量系统的单一敏感轴方向运动，分别记录所述微推力测量系统和振动传感器的输出；同时外部生成与所述驱动信号同频同相的单位正交解调信号，将所述解调信号分别与微推力测量系统和振动传感器的输出进行解调，提取所述微推力测量系统和振动传感器输出结果的幅值比和相位差信息，在积累足够频点的比对信息后，拟合得到高精度修正传递函数，使所述微推力测量系统和振动传感器的输出同步，进一步通过共模扣除振动噪声。
2.根据权利要求1所述的地面振动噪声共模抑制方法，其特征在于，将所述微推力测量系统的单一敏感轴与所述振动传感器的坐标轴匹配的步骤包括：通过压电驱动器驱动所述平台运动，利用重力加速度分量进行标定，将所述微推力测量系统的输出分解到所述振动传感器的坐标轴上，并分析各个轴向上的相关性，确定所述微推力测量系统各方向的系数；其表达公式如下：
Fout＝KiFI+KoFO+KpFP
式中，FI、FO、FP表示振动传感器的三个坐标轴的输出，通过调整Ki、Ko、Kp微推力测量系统对应坐标轴方向的系数进行与所述振动传感器的坐标轴匹配。
3.根据权利要求1所述的地面振动噪声共模抑制方法，其特征在于，将所述微推力测量系统与所述振动传感器匹配的过程中，还包括以下步骤：旋转微调所述微推力测量系统和振动传感器，使所述微推力测量系统的敏感轴和所述振动传感器的一轴分别与所述平台的运动方向一致。
4.根据权利要求3所述的地面振动噪声共模抑制方法，其特征在于，旋转微调所述微推力测量系统和振动传感器的步骤包括：在所述平台的不同方向分别施加所述驱动信号时，分别旋转微调所述微推力测试系统和振动传感器，使所述微推力测量系统和振动传感器各自在同一输入信号方向上输出值最大，而正交方向上的输出值最小。
5.根据权利要求1所述的地面振动噪声共模抑制方法，其特征在于，还包括以下步骤：在所述微推力测量系统或振动传感器的输出信号后端引入所述修正传递函数，使二者在关心频段内的输出同步。
6.根据权利要求1所述的地面振动噪声共模抑制方法，其特征在于，将所述解调信号与微推力测量系统的输出进行解调的步骤表示为：
Figure FDA0003058547420000021
Figure FDA0003058547420000022
式中，As表示特征信号幅值；B1表示微推力测量系统的增益，
Figure FDA0003058547420000023
表示微推力测量系统的相位延迟，
Figure FDA0003058547420000024
表示微推力测量系统的相移；对解调后的信号进行直流量提取，可得到上式后半部分；将上式做除法运算可得：
Figure FDA0003058547420000025
通过反正切运算得到相位信息
Figure FDA0003058547420000026
将上式做平方和运算可得：
Figure FDA0003058547420000027
对上式开方运算得到幅值信息AsB1。
7.一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制系统，应用于权利要求1～6任一项所述的基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法，其特征在于，包括微推力测量系统、振动传感器、固定平台、压电驱动器、控制器，其中：
所述微推力测量系统与振动传感器固定连接在固定平台上；所述压电驱动器设置在固定平台上的不同位置，用于驱动所述固定平台运动；
所述控制器分别与所述微推力测量系统、振动传感器连接，用于调节优化所述微推力测量系统的控制参数，使其传递函数在关心频段内为一定值，用于接收所述微推力测量系统、振动传感器的输出并进行数据分析，将所述微推力测量系统的单一敏感轴与所述振动传感器的坐标轴匹配；
所述控制器生成特征频率的驱动信号后传输至压电驱动器，压电驱动器驱动平台在敏感轴方向运动，所述控制器读取并记录微推力测量系统和振动传感器的输出；同时所述控制器生成与驱动信号同频同相的单位正交解调信号，解调信号分别与微推力测量系统和振动传感器的输出解调，所述控制器提取所述微推力测量系统和振动传感器输出结果的幅值比和相位差信息，在积累足够频点的比对信息后，拟合得到高精度修正传递函数，使所述微推力测量系统和振动传感器的输出同步，进一步通过共模扣除振动噪声。
8.根据权利要求7所述的地面振动噪声共模抑制系统，其特征在于，所述振动传感器包括三轴微振仪、闭环振动传感器或多自由度加速度计。
CN202110506389.7A 2021-05-10 2021-05-10 一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法及系统 Active CN113405753B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110506389.7A CN113405753B (zh) 2021-05-10 2021-05-10 一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110506389.7A CN113405753B (zh) 2021-05-10 2021-05-10 一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113405753A true CN113405753A (zh) 2021-09-17
CN113405753B CN113405753B (zh) 2022-01-11

Family

ID=77678233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110506389.7A Active CN113405753B (zh) 2021-05-10 2021-05-10 一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113405753B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117346926A (zh) * 2023-12-06 2024-01-05 国科大杭州高等研究院 微推力测量方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040085096A1 (en) * 2001-04-18 2004-05-06 Ward Paul A. Efficient digital method of and system for determining the instantaneous phase and amplitude of a vibratory accelerometer and other sensors
CN110413015A (zh) * 2019-06-27 2019-11-05 北京控制工程研究所 基于闭环控制的微牛量级微推力动态测试台及测试方法
CN112504534A (zh) * 2020-12-21 2021-03-16 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院 竖直摆式微小推力测试台装置、标定方法及弱力测试方法
CN112749366A (zh) * 2020-12-22 2021-05-04 电子科技大学 一种基于相干噪声抑制的电机故障特征提取方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040085096A1 (en) * 2001-04-18 2004-05-06 Ward Paul A. Efficient digital method of and system for determining the instantaneous phase and amplitude of a vibratory accelerometer and other sensors
CN110413015A (zh) * 2019-06-27 2019-11-05 北京控制工程研究所 基于闭环控制的微牛量级微推力动态测试台及测试方法
CN112504534A (zh) * 2020-12-21 2021-03-16 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院 竖直摆式微小推力测试台装置、标定方法及弱力测试方法
CN112749366A (zh) * 2020-12-22 2021-05-04 电子科技大学 一种基于相干噪声抑制的电机故障特征提取方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LI ZHU 等: "Design of a Carrier Wave for Capacitive Transducer with Large Dynamic Range", 《SENSORS》 *
于达仁 等: "面向空间引力波探测任务的微推进技术研究进展", 《中山大学学报（自然科学版）》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117346926A (zh) * 2023-12-06 2024-01-05 国科大杭州高等研究院 微推力测量方法
CN117346926B (zh) * 2023-12-06 2024-04-09 国科大杭州高等研究院 微推力测量方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113405753B (zh) 2022-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Alper et al. A symmetric surface micromachined gyroscope with decoupled oscillation modes
AU2008200126B2 (en) Combined accelerometer and gyroscope system
CN109323711B (zh) 一种陀螺仪模态反转零位自校正方法及系统
Jiménez et al. Vibration sensing in smart machine rotors using internal MEMS accelerometers
CN103323625B (zh) 一种mems-imu中加速度计动态环境下的误差标定补偿方法
JP4675832B2 (ja) 地震記録データの同期化処理方法
CN101178313A (zh) 适合于光纤陀螺捷联惯性导航系统的地速检测方法
Chen et al. On-chip capacitive sensing and tilting motion estimation of a micro-stage for in situ MEMS gyroscope calibration
CN113405753B (zh) 一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法及系统
CN107356265B (zh) 一种基于陀螺飞轮力矩线圈电流的偶不平衡量辨识方法
KR101658473B1 (ko) Mems자이로스코프의 가속도 민감도 보정 방법
CN102778335A (zh) 一种基于等效初相矢的各向异性转子全息动平衡方法
Yingbo et al. Calibration method of quartz accelerometer on dynamic centrifuge
CN112345199B (zh) 一种暂冲式高速风洞迎角传感器振动影响修正方法
CN105509867B (zh) 一种利用光纤陀螺测量卫星结构微角振动方法
Draper et al. Development and Implementation of a hybrid dynamic force measurement system at AEDC tunnel 9
Collopy et al. Development of dynamic force measurement capabilities at AEDC Tunnel 9
Gao et al. Synchronous dynamic calibration of triaxial high-g accelerometers using a modified Hopkinson bar method: Theory, principle and experiment
CN112131768B (zh) 一种基于模态和频率的谐振式加速度计优化方法
Grigorie et al. Concepts for error modeling of miniature accelerometers used in inertial navigation systems
CN102914319B (zh) 一种基于先验信息的多光纤惯组贮存期静态快速检测方法
Liu et al. Micro Inertial Measurement Unit based integrated velocity strapdown testing system
Wang et al. Temperature compensation for gyroscope free micro inertial measurement unit
CN115047215B (zh) 三轴振动加速度信号耦合修正检测系统及方法
Ning et al. MIMU error calibration method of turntable free platform based on improved genetic algorithm

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant