CN115030977A - 基于mfc驱动的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于MFC驱动的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置及方法，包括：柔性铰接板本体部分、传动部分、振动检测部分及控制部分；柔性铰接板的一端由机械夹紧装置固定，另一端通过阻尼板伸入水中；第一柔性板上粘贴压电纤维片驱动器和压电纤维片传感器；阻尼板上粘贴MFC驱动器；第一铰链两侧均连接拉力弹簧；第二柔性板布设九个圆形标识，自由端正前方放置工业相机，利用双目视觉原理检测铰接板上多个圆形标识的振动，获取柔性铰接板的振动信号。该装置能够用来研究水中阻尼、弹簧耦合等因素对柔性铰接板结构振动的影响和振动控制，在空间柔性多体结构的振动测量与控制具有一定的应用前景。

Description

基于MFC驱动的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置及 方法

技术领域

本发明涉及柔性铰接板的振动控制领域，具体涉及一种基于MFC驱动的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置及方法。

背景技术

随着航天事业的不断发展，大型化、柔性化和低刚度的结构逐渐成为航天器的一个重要发展趋势。柔性结构意味着可以增加有效载荷的重量，而大型结构可以增加航天器设计和制造的灵活性。然而，由于大型的柔性结构阻尼小、柔性大、模态频率低等特征，在无阻尼的太空环境中运行时，很容易受到外部激励干扰从而产生以低频为主的长时间大幅值振动。若不加以抑制，会降低航天器结构的寿命和稳定性。所以，对大型柔性结构的振动测量和控制具有必要性。

近年来，柔性结构的振动主动控制成为当今世界研究的重点及热点课题。对于太阳能帆板这种大型柔性结构，一般采用柔性铰接板结构来模拟，并且忽略铰链的刚度影响。其振动测量主要采用压电片、加速度传感器、光电位置传感器等传感器件，而其中压电片和加速度传感器为接触式传感器，会严重影响被测物体的振动情况，引入负载效应，降低测量精度；光电位置传感器虽然为非接触式，但其具有测量范围小、结构复杂、成本高昂等缺点。

柔性铰接板的振动控制通常也采用压电陶瓷片材料，然而传统的压电陶瓷片材料存在着脆性大、耐冲击性能差且弯曲半径小等缺陷，无法应用于应变较大的场合，且防水性不足，限制了压电陶瓷的广泛应用，应用在水下的工作环境时会极大地限制其效果。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种基于MFC驱动的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置，构建具有弹簧耦合及水中阻尼，并同时具有平移或旋转振动特性的柔性结构。

本发明的另一个目的是提供一种基于MFC驱动的柔性铰接板平移旋转振动检测控制方法，利用MFC在考虑水中阻尼情况下对柔性铰接板进行振动主动控制。

本发明采用如下技术方案：

一种基于MFC驱动的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置，包括：柔性铰接板本体部分、传动部分、振动检测部分及控制部分；

所述柔性铰接板本体部分，包括柔性铰接板，所述柔性铰接板包括通过第一铰链连接的第一柔性板及第二柔性板，两个柔性板垂直放置，第二柔性板的下端通过第二铰链与阻尼板连接，所述第二柔性板伸入水槽中，使得部分阻尼板浸没水中；所述第一铰链装有拉力弹簧，所述第二柔性板粘贴标志点，所述第一柔性板与机械夹紧装置固定；

所述传动部分，包括平移单元及旋转单元，所述平移单元包括平移驱动结构，所述平移驱动结构设置在龙门架上，柔性铰接板与平移驱动结构连接，驱动柔性铰接板在水平方向上移动；

所述旋转单元，包括旋转架，所述拉力弹簧通过吊环与旋转架连接，所述旋转架的一端通过法兰与旋转驱动结构连接，另一端通过机械夹紧装置与柔性铰接板固连，所述旋转驱动结构带动法兰旋转，进一步带动旋转架转动，带动柔性铰接板绕竖直方向转动；

所述振动检测部分，用于检测柔性铰接板的振动信号；

所述控制部分，用于根据振动信号，抑制柔性铰接板的振动。

进一步，所述振动检测部分包括压电纤维片传感器及双目视觉测量单元，

所述压电纤维片传感器设置在第一柔性板的固定端，用于检测柔性铰接板的振动信号，经过电荷放大器放大后，通过端子板传输至运动控制卡，进一步输入计算机；

所述双目视觉测量单元，设置在第二柔性板的正前方，标志点在其视野范围内，用于获取标志点图像输入计算机，得到标志点的振动信息，反映柔性铰接板的振动情况。

进一步，所述控制部分包括压电纤维片驱动器和MFC驱动器，计算机得到振动信号后，产生相应的控制信号，输入运动控制卡，通过端子板输出，经过压电放大电路放大，输出压电纤维片驱动器和MFC驱动器，抑制柔性铰接板的振动。

进一步，所述MFC驱动器设置在阻尼板上，所述MFC驱动器由四片MFC片构成，每块阻尼板正反两面粘贴，每面一片，并联连接。

进一步，所述双目视觉测量单元包括两个工业相机，在第二柔性板的正前方，距离600mm。

进一步，所述压电纤维片驱动器包括弯曲模态压电驱动器和扭转模态压电驱动器，所述弯曲模态压电驱动器由八片压电纤维片构成，粘贴在第一柔性板靠近固定端的正反两面，每面四片且并联连接，并关于第一柔性板的宽度方向中线处对称；

所述扭转模态压电驱动器由四片压电纤维片构成，设置在第一柔性板，每面两片且并联连接，关于第一柔性板的宽度方向中线处对称。

进一步，所述旋转架为矩形框，所述柔性铰接板的上端与机械夹紧装置连接，所述机械夹紧装置通过连接杆固定在旋转架上。

进一步，所述第一铰链为两个，每个第一铰链的正反两侧均设有拉力弹簧，两个拉力弹簧对称分布，正反两侧的拉力弹簧所构成的平面与水平面垂直。

进一步，所述平移驱动结构包括第一伺服电机、联轴器、丝杠导轨及滑块，所述第一伺服电机与丝杠导轨安装在龙门架上，第一伺服电机通过联轴器带动丝杠导轨转动，带动滑块在丝杠导轨上水平方向移动，所述滑块通过第一支座与柔性铰接板连接；

所述旋转驱动结构包括第二伺服电机及行星减速器，所述行星减速器的输入端与第二伺服电机连接，其输出端与法兰连接，带动法兰转动。

一种柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置的控制方法，包括：

第一步 利用计算机控制伺服电机驱动柔性铰接板平移或旋转，以执行预设的期望轨迹，以此激励柔性铰接板产生相应的振动信号；

第二步 利用压电纤维片传感器检测柔性铰接板的振动，得到相应的测量信号；利用工业相机检测柔性铰接板自由端的位移变化；

第三步 将步骤二采集到的压电传感器信号由电荷放大器放大处理后，通过端子板传输至运动控制卡，再通过运动控制卡内部的A/D转换模块将模拟信号转换成数字信号后，传输至计算机中；将工业相机检测的信号直接输入到计算机中进行处理，得到相应的弯曲和扭转振动反馈信号；

第四步 将步骤三中得到的检测信号，通过计算机得到相应的振动反馈信号经运动控制卡的D/A模块输出，通过端子板的传输，再经过压电放大电路放大处理后，输出到压电纤维驱动器和MFC驱动器中，从而抑制柔性铰接板的振动。

本发明的有益效果：

(1)本发明可研究柔性铰接板平移或旋转过程中的振动检测及控制方法，且将柔性铰接板于竖直方向垂挂摆放，相比于其他研究装置，能更好地减少重力对柔性结构平移和转动的影响；

(2)本发明采用了双目视觉检测方式来测量柔性铰接板的振动位移，相比于其它传感器，具有非接触测量，不增加结构附加质量，多点测量等优点；视觉测量得到的是包含振动信息的图像，能够反映铰接板振动的全局特性，采用适合的图像处理算法，能够得到很多其他所需的参数，；

(3)本发明通过合理的机械设计，利用弹簧将柔性铰接板与旋转架连接，并且将自由端的阻尼板浸入水中，可研究具有弹簧耦合、水中阻尼的柔性铰接板平移或旋转时的振动特性。

(4)本发明采用了MFC驱动器来对柔性铰接板靠近水面的自由端进行振动抑制，相比传统压电陶瓷具有柔性好、变形和驱动力强、防水性好和能量转换效率高等一系列优点，能够更好地工作在潮湿的环境中。

(5)本发明为多传感器融合系统，既有机器视觉传感器，又有压电陶瓷片传感器，有利于提高检测精度，且可通过多传感器融合对铰接板结构的弯曲和扭转模态振动进行辨识研究。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是图1中柔性铰接板的局部示意图；

图3是图1中丝杠滑块的结构示意图；

图4是图1的主视图；

图5是图1的俯视图；

图6是图1的左视图；

图7是图1的振动控制流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1-图6所示，一种基于MFC驱动的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置，包括：柔性铰接板本体部分、传动部分、振动检测部分及控制部分。

——柔性铰接板本体部分包括：

柔性铰接板由两个材料相同的柔性板通过第一铰链27连接构成，两个柔性板分别为第一柔性板15和第二柔性板18，垂直放置；所述柔性铰接板的上端由机械夹紧装置14固定，作为固定端。下端通过第二铰链19连接两块阻尼板25，第二柔性板伸入水槽20中，并使阻尼板25的一部分浸没在水中，浸入水中的部分可根据需求调整，也就是根据测试所需要阻尼调整，考虑到柔性铰接板在变形时阻尼板下端浸入深度的变化产生影响，具体为阻尼板下端往上20～80mm。

具体地，第一柔性板垂直设置在第二柔性板的上方，第一柔性板通过两个对称设置的第一铰链与第二柔性板连接，所述第二柔性板通过两个对称设置的第二铰链分别连接阻尼板。

所述第一柔性板15靠近固定端的一侧设置有压电纤维片传感器29和压电纤维片驱动器；所述第二柔性板18上粘有标志点17，通过第二铰链19与阻尼板25相连，第一铰链27两面装有拉力弹簧16，分别通过吊环连接至旋转架11，阻尼板25上粘有MFC驱动器26。

具体地，柔性铰接板上端即第一柔性板的顶端与机械夹紧装置14通过螺栓连接，再通过连接杆13固定在旋转架11上；第一铰链27的正反两侧均设有拉力弹簧16，对称分布，并且两侧拉力弹簧所构成的平面与水平面垂直，总共4根，每根拉力弹簧两侧分别通过吊环将第一铰链27通过弹簧支架12和旋转架11连接起来；弹簧支架12共两个，通过螺栓固连在旋转架11两侧的底部，充当连接拉力弹簧16和旋转架11的桥梁；水槽放置在实验台21上，并蓄有一定的水，使得阻尼板25下端浸没在水中；该装置能够研究弹簧耦合、水中阻尼等因素对于柔性铰接板平移和旋转情况下的振动特性的影响。

——传动部分包括：

包括平移单元及旋转单元。

所述平移单元包括第一伺服电机2、联轴器3、丝杠导轨4及滑块5。其中第一伺服电机2与丝杠导轨4固定安装在龙门架1上，第一伺服电机2通过联轴器3带动丝杠转动，使得固连在丝杠导轨4上的滑块5在水平方向上移动，柔性铰接板通过第一支座6间接与滑块5相连，从而驱动柔性铰接板在水平方向上移动。

具体地，所述龙门架跨接在实验台21两侧，水槽设置在实验台上。

所述旋转单元，包括第二伺服电机10、行星减速器9、法兰8及旋转架11，其中，第二伺服电机10通过行星减速器9进行减速，第二伺服电机10和行星减速器9通过第一支座6固定在滑块5上；行星减速器9的输入端与第二伺服电机10相连，输出端与法兰8相连，带动法兰8转动；所述法兰设置在弯板7上，旋转架11上端通过螺栓与法兰8连接，下端通过机械夹紧装置14与柔性铰接板固连；第二伺服电机10通过行星减速器9带动法兰8旋转，使得与法兰8固连的旋转架11转动，进而带动柔性铰接板绕竖直方向转动。

因此，通过控制平移部分和旋转部分的伺服电机能够达到控制柔性铰接板平移和转动的目的。

——检测部分包括：

压电纤维片传感器29，用于检测所依附的柔性铰接板的振动信号，由自身的传感特性将振动信号转换为相应的电信号输出，经过电荷放大器32放大后，通过端子板34传输至运动控制卡35，再通过运动控制卡35内部的A/D转换模块将模拟信号转换成数字信号后，传输至计算机36中。

双目视觉测量单元，包括两个工业相机24，标志点在工业相机的视野范围内。所述工业相机24安装在导轨22上的相机支架上，导轨22通过第二支座23固定在实验台21上；通过GigE接口将图像的信息输入到计算机36进行处理，提取图像上的标志点17，经一定算法求解得到标志点17的振动信息，从而反映柔性铰接板的振动情况。

具体地，所述压电纤维片传感器29由两片压电纤维片构成，对称粘贴在第一柔性板15的正反两面，每面一片且并联连接，具体粘贴在第一柔性板15宽边的中线上。

所述工业相机24具体为两个，配备有镜头，距离柔性板为600mm左右；工业相机24安装在导轨22上的相机支架上，水平距离可自由调整，要求测量时，标志点17能够位于相机的视野范围内。

——控制部分包括：

压电纤维片驱动器和MFC驱动器26：

将测量得到的振动信号传输至计算机36中，经过运行主动控制算法生产相应的控制信号，输入至运动控制卡35，由D/A输出模块输出，通过端子板34传输，经过压电放大电路33放大，输出到压电纤维片驱动器和MFC驱动器26，进而可以抑制柔性铰接板的振动。

进一步，所述压电纤维片驱动器由弯曲模态压电驱动器30和扭转模态压电驱动器28构成；其中，弯曲模态压电驱动器30由8片压电纤维片构成，粘贴在第一柔性板15靠近固定端的正反两面，并关于第一柔性板15的宽度方向中线处对称，每面4片且并联连接，中心距离固定端边缘50mm，姿态为90°，相邻两片中心距离为100mm，用于抑制柔性铰接板的弯曲振动；扭转模态压电驱动器28由4片压电纤维片构成，关于第一柔性板15的宽度方向中线处对称，每面2片且并联连接，相邻两片中心距离为420mm，姿态为90°，用于抑制柔性铰接板的扭转振动。

进一步，所述MFC驱动器26由四片MFC片构成，分别对称粘贴在左右两块阻尼板25的正反两面，每块阻尼板25每面一片，并且并联连接。

所述标志点17具体为9个圆形标识，大小相等，为3×3的点阵，每两个标志相距120mm，即点阵为240mm×240mm。点阵中心位于第二柔性板18的中心。

如图7所示，一种基于MFC驱动的柔性铰接板振动检测控制装置的控制方法，包括如下步骤：

第一步 利用计算机36控制伺服电机驱动器31柔性铰接板平移或旋转，以执行预设的期望轨迹，以此激励柔性铰接板产生相应的振动信号；

第二步 利用压电纤维片传感器29检测柔性铰接板的振动，得到相应的测量信号；利用工业相机24检测柔性铰接板自由端的位移变化；

第三步 将步骤二采集到的压电传感器信号由电荷放大器32放大处理后，通过端子板34传输至运动控制卡35，再通过运动控制卡35内部的A/D转换模块将模拟信号转换成数字信号后，传输至计算机36中；将工业相机24检测的信号直接输入到计算机36中进行处理，得到相应的弯曲和扭转振动反馈信号；

第四步 将步骤三中得到的检测信号，通过计算机36运行相应的控制算法，进而得到相应的振动反馈信号经运动控制卡35的D/A模块输出，通过端子板34的传输，再经过压电放大电路33放大处理后，输出到压电纤维驱动器和MFC驱动器26中，从而抑制柔性铰接板的振动；

第五步 通过改变控制参数，反复试验，获取多次实验结果，得到柔性铰接板的振动特性及控制效果。

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和控制信号流的传递方向。

在本实施例中，柔性板的材料完全相同，均为环氧树脂材料薄板，第一柔性板15的几何尺寸为500mm×300mm×2mm，第二柔性板18的几何尺寸为500mm×400mm×2mm，环氧树脂的弹性模量为Ep＝34.64Gpa，密度为ρ＝1840kg/m³。

弯曲模态压电驱动器30与扭转模态压电驱动器28均由压电陶瓷材料制成，几何尺寸均为50mm×15mm×1mm，成片状粘贴在柔性板上。其中，弯曲模态压电驱动器30距离固定端25mm，距离柔性板宽度方向左右边缘42mm；扭转模态压电驱动器28距离固定端150mm，距离柔性板宽度方向左右边缘30mm；压电陶瓷材料的弹性模量为Ep＝63Gpa，d31＝-166pm/V。

MFC驱动器26是一种压电宏纤维复合材料，由叉指式电极、聚酰亚胺薄膜、结构环氧树脂以及矩形压电陶瓷纤维粘贴组合而成。此处采用的型号为MFC2814-P1，其总体几何尺寸为38mm×20mm×0.6mm，致动尺寸为28mm×14mm×0.3mm，成片状粘贴在阻尼板上，自身关于阻尼板宽度方向中线对称；MFC材料的弹性模量为Em＝48.3Gpa，d33＝436pm/V。

压电纤维片传感器29由压电陶瓷材料制成，几何尺寸为50mm×15mm×1mm，成片状粘贴在柔性梁宽度方向中线上，距离固定端25mm。

实验台21由三种长度分别为1200mm、1180mm、400mm的铝型材组装而成，台面为一块1320mm×1300mm×10mm的不锈钢板，通过螺钉与型材连接，型材的每个连接处都有角铁固定。

伺服电机都采用三菱公司生产的产品，第一伺服电机2的型号是HC-KFS43，功率是400W，最大转速为3000r/min，分辨率为40000脉冲/转；第二伺服电机10的型号是HC-KFS13，功率是100W，最大转速为3000r/min，分辨率为40000脉冲/转。行星减速器9则选用德国Neugart减速器，其型号为PLFN-64，减速比为64：1。联轴器3选用日本三木联轴器SFC-050SA2。

丝杠导轨4为MISUMI的KUT2020模组，全长1220mm，轨道长度1000mm；

工业相机24选用德国的Basler公司的COMS相机，其型号为Basler acA1600-60gc，采集的图像大小为1600*1200像素，约为200百万像素，帧率为60帧/秒，其镜头接口为C接口，相机与计算机的接口为GigE，其传输速度要优于USB接口。

工业相机24的镜头选用日本Computar公司的工业镜头，其型号为computarM1214-MP2，焦距为12mm，大小为Φ33.5mm×28.2mm，图像最大尺寸为8.8mm×6.6mm，接口为C接口。

电荷放大器32选用江苏联能电子有限公司的YE5850型电荷放大器；伺服电机驱动器31选用∑-II系列型号为SGDM-04ADAR的伺服单元；运动控制卡35选用美国GALIL公司生产的DMC-2x00数字运动控制器，提供标准的PCI总线接口；选用的计算机36的CPU型号为core76650U2.2GHz，内存4G，主板中有PCI-e插槽，可安装运动控制卡。

压电放大电路33可选用型号为APEX-PA241DW或APEX-PA240CX的压电放大器等零件组成，其研制单位为华南理工大学，在申请人申请的名称为“太空帆板弯曲和扭转模态振动模拟主动控制装置与方法”，申请号为200810027186.4的专利中有详细介绍。放大倍数可达到52倍，即将-5V～+5V放大到-260～+260V。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于MFC驱动的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置，其特征在于，包括：柔性铰接板本体部分、传动部分、振动检测部分及控制部分；

所述柔性铰接板本体部分，包括柔性铰接板，所述柔性铰接板包括通过第一铰链连接的第一柔性板及第二柔性板，两个柔性板垂直放置，第二柔性板的下端通过第二铰链与阻尼板连接，所述第二柔性板伸入水槽中，使得部分阻尼板浸没水中；所述第一铰链装有拉力弹簧，所述第二柔性板粘贴标志点，所述第一柔性板与机械夹紧装置固定；

所述传动部分，包括平移单元及旋转单元，所述平移单元包括平移驱动结构，所述平移驱动结构设置在龙门架上，柔性铰接板与平移驱动结构连接，驱动柔性铰接板在水平方向上移动；

所述旋转单元，包括旋转架，所述拉力弹簧通过吊环与旋转架连接，所述旋转架的一端通过法兰与旋转驱动结构连接，另一端通过机械夹紧装置与柔性铰接板固连，所述旋转驱动结构带动法兰旋转，进一步带动旋转架转动，带动柔性铰接板绕竖直方向转动；

所述振动检测部分，用于检测柔性铰接板的振动信号；

所述控制部分，用于根据振动信号，抑制柔性铰接板的振动。

2.根据权利要求1所述的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置，其特征在于，所述振动检测部分包括压电纤维片传感器及双目视觉测量单元，

所述压电纤维片传感器设置在第一柔性板的固定端，用于检测柔性铰接板的振动信号，经过电荷放大器放大后，通过端子板传输至运动控制卡，进一步输入计算机；

所述双目视觉测量单元，设置在第二柔性板的正前方，标志点在其视野范围内，用于获取标志点图像输入计算机，得到标志点的振动信息，反映柔性铰接板的振动情况。

3.根据权利要求2所述的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置，其特征在于，所述控制部分包括压电纤维片驱动器和MFC驱动器，计算机得到振动信号后，产生相应的控制信号，输入运动控制卡，通过端子板输出，经过压电放大电路放大，输出压电纤维片驱动器和MFC驱动器，抑制柔性铰接板的振动。

4.根据权利要求3所述的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置，其特征在于，所述MFC驱动器设置在阻尼板上，所述MFC驱动器由四片MFC片构成，每块阻尼板正反两面粘贴，每面一片，并联连接。

5.根据权利要求2所述的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置，其特征在于，所述双目视觉测量单元包括两个工业相机，在第二柔性板的正前方，距离600mm。

6.根据权利要求3所述的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置，其特征在于，所述压电纤维片驱动器包括弯曲模态压电驱动器和扭转模态压电驱动器，所述弯曲模态压电驱动器由八片压电纤维片构成，粘贴在第一柔性板靠近固定端的正反两面，每面四片且并联连接，并关于第一柔性板的宽度方向中线处对称；

所述扭转模态压电驱动器由四片压电纤维片构成，设置在第一柔性板，每面两片且并联连接，关于第一柔性板的宽度方向中线处对称。

7.根据权利要求1-6任一项所述的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置，其特征在于，所述旋转架为矩形框，所述柔性铰接板的上端与机械夹紧装置连接，所述机械夹紧装置通过连接杆固定在旋转架上。

8.根据权利要求1所述的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置，其特征在于，所述第一铰链为两个，每个第一铰链的正反两侧均设有拉力弹簧，两个拉力弹簧对称分布，正反两侧的拉力弹簧所构成的平面与水平面垂直。

9.根据权利要求1所述的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置，其特征在于，所述平移驱动结构包括第一伺服电机、联轴器、丝杠导轨及滑块，所述第一伺服电机与丝杠导轨安装在龙门架上，第一伺服电机通过联轴器带动丝杠导轨转动，带动滑块在丝杠导轨上水平方向移动，所述滑块通过第一支座与柔性铰接板连接；

所述旋转驱动结构包括第二伺服电机及行星减速器，所述行星减速器的输入端与第二伺服电机连接，其输出端与法兰连接，带动法兰转动。

10.一种基于权利要求1-8任一项所述的柔性铰接板平移旋转振动检测控制装置的控制方法，其特征在于，包括：

第一步 利用计算机控制伺服电机驱动柔性铰接板平移或旋转，以执行预设的期望轨迹，以此激励柔性铰接板产生相应的振动信号；

第二步 利用压电纤维片传感器检测柔性铰接板的振动，得到相应的测量信号；利用工业相机检测柔性铰接板自由端的位移变化；

第三步 将步骤二采集到的压电传感器信号由电荷放大器放大处理后，通过端子板传输至运动控制卡，再通过运动控制卡内部的A/D转换模块将模拟信号转换成数字信号后，传输至计算机中；将工业相机检测的信号直接输入到计算机中进行处理，得到相应的弯曲和扭转振动反馈信号；

第四步 将步骤三中得到的检测信号，通过计算机得到相应的振动反馈信号经运动控制卡的D/A模块输出，通过端子板的传输，再经过压电放大电路放大处理后，输出到压电纤维驱动器和MFC驱动器中，从而抑制柔性铰接板的振动。

Images