作者单位
摘要
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 中科院南京天文仪器有限公司,江苏 南京 210042
为抑制Φ600 mm波长调谐干涉仪测量过程中振动引起的测量误差,研究了波长调谐振动抑制算法。该算法构建了基于波长调谐移相的振动理论模型,在此基础上建立光强与初始相位的关系曲线,从它的频谱中提取谐波系数用于修正初始相位,解算出真实相位。引入评价参数误差抑制系数,将该算法应用于Φ600 mm波长调谐平面移相干涉仪,经过振动抑制算法的处理,振动引起的二倍频“纹波”误差得到较好的抑制,波面峰谷值由0.1180λ降至0.0951λλ为波长),均方根值由0.0164λ降到0.0135λ,结果验证了振动抑制算法在波长调谐移相干涉仪上的有效性。
测量 移相干涉 波长调谐 大口径干涉仪 振动抑制 
光学学报
2022, 42(23): 2312005
杨永兴 1,2王鑫蕊 1,2朱韵至 3赖新华 4[ ... ]李金鹏 1,2,3,*
作者单位
摘要
1 中国科学技术大学,安徽 合肥 230022
2 中国科学技术大学南京天文仪器研制中心,江苏 南京 210042
3 中国科学院南京天文仪器有限公司,江苏 南京 210042
4 上海师范大学数理学院,上海 200234

为抑制地面环境扰动的影响,提升星敏感器地面验证实验的标定精度,提出一种具有抖动补偿功能的星模拟技术。该技术通过可调激光光源提供抖动补偿信标光,利用大口径分光棱镜对多目标星图合束,使用大口径高精度压电偏转镜实时反馈补偿稳定星光,配合长焦距平行光管为高精度星敏感器提供高稳定恒星目标源。仿真研究了该系统性能参数,结果表明补偿精度的峰值偏差为0.045″,补偿分辨率为0.01″。构建了基于抖动补偿系统的星图模拟系统,现场通过4D干涉仪实测得到的该系统补偿分辨率达到 0.01″,补偿精度优于0.1″。所提技术能够探测微小光轴偏移并进行高精度反馈补偿,能为高精度星敏感器地面验证系统提供稳定的恒星目标,为后续需要高稳定目标源的系统提供一种解决方案。

测量 抖动补偿 快速摆动镜 星模拟系统 光束稳定系统 振动抑制 
光学学报
2022, 42(18): 1812005
作者单位
摘要
1 北京工业大学 材料与制造学部先进制造技术北京市重点实验室, 北京100124
2 北京市石景山区海特花园小学, 北京 100041
针对空气静压主轴气膜刚度不高, 在工作中易受自身及外部激励的影响, 从而产生不平衡振动的现象, 设计了一种基于压电陶瓷的可控空气静压径向轴承, 研究了压电陶瓷的相关特性。结合气体主轴建立了轴承-转子-压电陶瓷的耦合模型, 并在此基础上建立了基于扩张观测器的滑模控制器, 同时将压电陶瓷综合控制器串联其中, 在限制条件内利用控制器使压电陶瓷挤压气膜为主轴提供有效的主动控制力, 从而抑制空气静压主轴的振动。研究结果表明, 利用压电陶瓷对空气静压主轴系统的振动进行抑制取得了良好的效果, 对于主要控制点可使其振动位移减小99.17%, 对于次要控制点均有不同程度的减振效果, 最多可减少94.36%。
空气静压主轴 压电陶瓷 麦克斯韦模型 耦合模型 扩张观测器滑模控制 振动抑制 aerostatic spindle piezoelectric ceramics Maxwell model coupling model extended observer sliding mode control vibration suppression 
压电与声光
2021, 43(5): 670
作者单位
摘要
1 上海航天控制技术研究所, 上海 201109
2 北京航空航天大学 宇航学院, 北京 100191
针对空间精密有效载荷低阶模态振动抑制问题, 提出了一种采用基于经典的两参数隔振器和柔性Stewart平台设计的有效载荷主被动隔振平台进行主动控制的策略。该策略的核心思想是在有效载荷隔振平台中施加Skyhook阻尼和陷波器相结合的主动控制来进一步改善传统平台的振动衰减能力。首先, 对已研制的有效载荷隔振平台样机进行了简单介绍, 并建立了微重力环境中有效载荷的理论刚体动力学模型, 用于装置的隔振性能评估和控制器设计; 然后, 给出了控制器设计; 最后, 通过实验验证了组合控制的有效性。实验结果表明: 在仅使用Skyhook控制的传统隔振平台样机中, 上平板17.4 Hz和34.8 Hz附近的柔性模态仍然易被激起, 造成隔振平台沿竖直方向振动传递率幅频特性曲线在这两处频率附近有明显的共振峰; 而组合控制成功地使相应的峰值分别下降了约12.2 dB和10.19 dB。所提出的策略能够提高对航天器本体扰动的减缓水平, 极大程度地减弱目标柔性模态频率附近的干扰, 实现高性能抑振。
空间精密有效载荷 振动抑制 Stewart平台 Skyhook阻尼 陷波器 space precision payloads vibration suppression Stewart platform Skyhook damper notch filter 
光学 精密工程
2020, 28(11): 2507
作者单位
摘要
北京控制工程研究所, 北京 100190
针对空间站用光学仪器上微尺度力学敏感器件随机振动响应值过大的问题, 对该器件进行微尺度、精细化建模, 研究其力学特性, 并对其随机响应采取有效抑制措施。首先, 探讨了微尺度模型边界协调和微尺度有限元变分问题, 根据微尺度结构特点, 建立4种模型, 在整机中进行系统级随机振动仿真分析, 研究了4种模型微尺度结构的力学特性。接着, 在分析比较随机加速度响应值、位移响应值与应力响应值的基础上, 对力敏器件微尺度建模方法进行了深入讨论。然后, 对力学敏感器件采取了随机响应抑制措施, 并进行了仿真分析。最后, 对该光学仪器进行了力学试验、热试验和测试试验。结果表明, 该光学仪器功能正常, 微尺度结构随机加速度响应RMS值最大降低42.4%, 随机应力响应降低均在20%以上, 应力安全裕度均远大于零; 仿真与试验加速度响应结果最大相对误差均在10%以内。证明了所提出的微尺度结构截面四单元建模方法精准、可靠。
微尺度 精细化建模 随机响应 光学仪器 力敏器件 振动抑制 micro-scale fine modeling random response optical instrument mechanical-sensitive component 
光学 精密工程
2019, 27(7): 1561
薛正燕 1,2,3,*亓波 1,2任戈 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院光电技术研究所, 成都 610209
2 中国科学院光束控制重点实验室, 成都 610209
3 中国科学院大学, 北京 100039
卫星平台的振动是降低光通信链路可靠性的一个重要因素。提出在精跟踪系统中采用自适应逆控制方案来抑制卫星平台振动的影响, 从而实现对目标光通信终端的稳定跟踪。采用对象的自适应逆作为控制器来控制快速反射镜偏转, 以保证系统的动态响应品质; 采用自适应逆控制中的自适应扰动消除系统来抑制卫星平台的振动。实现了对象控制和扰动消除分开进行且不相互影响。仿真结果表明该控制律有效地实现了对输入的跟踪, 且能较好地抑制扰动。
卫星光通信 振动抑制 快速反射镜 自适应逆控制 精跟踪系统 satellite optical communication vibration suppression fast steering mirror adaptive inverse control fine tracking system 
半导体光电
2016, 37(1): 82
作者单位
摘要
大连理工大学 机械工程学院,辽宁 大连 116023
研究了风洞模型主动振动的抑制原理,并结合叠堆式压电陶瓷作动器的压电效应设计了一套并联式主动抑振器。首先,针对模型支杆系统及其动力学特征,分析了支杆抑振原理,提出了一种基于叠堆式压电陶瓷作动器的风洞模型抑振器。然后,构建了抑振器实时控制系统,针对其驱动位移滞后的特点,研究了基于PD调节器的控制方法。最后,搭建了地面实验平台,利用锤击法和激振法对抑振器进行了地面实验。实验结果表明: 抑振器具有提高支杆系统阻尼的能力,对风洞模型在俯仰和偏航两个方向上的抑振效果明显,特别是俯仰方向上,抑制器工作后系统阻尼比可由0.009提高到0.092,抑振后剩余振幅比例约为25%。试验结果验证了该风洞模型主动抑振器的可行性与有效性。
风洞试验 主动振动抑制 主动抑制器 压电陶瓷作动器 支杆振动 wind-tunnel test active vibration control active damper piezoelectric ceramic actuator sting vibration 
光学 精密工程
2015, 23(10): 2895
赵彦华 1,2,*孙杰 1,2李剑峰 1,2
作者单位
摘要
1 山东大学机械工程学院, 山东 济南 250061
2 高效洁净机械制造教育部重点试验室, 山东 济南 250061
针对大型离心式管线压缩机叶片激光熔覆修复层难加工问题,进行激光熔覆减振合金配方与修复层铣削加工一体化工艺理论研究。使用添加不同质量分数铜元素的FeCr合金粉料在KMN 钢基体上制备激光熔覆修复层;通过扫描电镜、X 射线衍射仪及能谱分析仪对修复层微观组织及物相组成进行观察分析;对修复层显微硬度进行测试;对修复层室温干摩擦情况下的耐磨性进行测试;采集修复层侧铣过程中的振动信号,分析铜元素质量分数对修复层铣削振动及表面粗糙度的影响。结果表明,铜元素的加入起到细化晶粒的作用,含铜修复层的硬度、耐磨性均优于不含铜元素的修复层;含铜修复层铣削振动有显著降低,有效避免了颤振出现。
激光技术 铜元素 晶粒细化 侧铣 加工振动抑制 
中国激光
2015, 42(3): 0303003
作者单位
摘要
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
针对地球静止轨道卫星平台面阵凝视成像系统由于平台振动引起的图像模糊问题,提出了基于分时积分亚像元融合的方法来削弱平台颤振引起的图像模糊,提高景物辨识度;设计并搭建了二维振动平台;利用高速图像采集系统采集不同曝光时间条件下、不同振幅、不同频率振动的序列图像;使用基于能量区域质心法的相位相关法进行亚像元图像配准,计算每帧图像相对偏移量,与二维振动平台中的光栅尺位移传感器数据进行对比,验证了配准算法精度优于0.1 pixel;选择清晰度满足要求的多帧短曝光时间图像进行亚像元融合。与长曝光时间图像对比,融合图像清晰度更高,而信噪比与长曝光图像相当,验证了分时积分亚像元融合法对颤振模糊的抑制作用,具备卫星平台应用的基础。
成像系统 遥感 地球静止轨道 振动抑制 图像配准 图像融合 
光学学报
2014, 34(s1): s111002
作者单位
摘要
中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
在星地光通信中为了获得较高的性能,需要捕获对准跟踪(APT)系统具有高精度,而卫星振动是影响APT 精度的最主要因素。传统反馈控制对卫星振动的中高频抑制效果较差。针对这种情况,将自适应算法引入前馈控制,设计了最小均方(LMS)和递推最小二乘(RLS)两种自适应反馈复合控制算法。仿真验证了反馈控制、LMS 复合控制以及RLS 复合控制三种算法的性能,结果表明自适应前馈复合控制算法对中高频振动抑制效果明显,采用更快收敛速度以及更高稳态精度的自适应算法可以提高抑制效果。
光通信 振动抑制 自适应算法 复合控制 
激光与光电子学进展
2014, 51(4): 040606

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