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龍圖騰網獲悉西安交通大學申請的專利一種模擬衛(wèi)星平臺振動主動控制實驗裝置及使用方法獲國家發(fā)明授權專利權，本發(fā)明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN116593108B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-15發(fā)布的發(fā)明授權授權公告中獲悉：該發(fā)明授權的專利申請?zhí)?專利號為：202310487255.4，技術領域涉及：G01M7/02；該發(fā)明授權一種模擬衛(wèi)星平臺振動主動控制實驗裝置及使用方法是由田征;徐明龍;周建;馮勃設計研發(fā)完成，并于2023-04-28向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種模擬衛(wèi)星平臺振動主動控制實驗裝置及使用方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種模擬衛(wèi)星平臺振動主動控制實驗裝置及使用方法，采用高強度低彈性繩將剛性框架懸吊立方星模型實現(xiàn)水平方向的重力卸載。將激振器水平固定在剛性框架上，通過雙模態(tài)連接桿與立方星模型連接。模型兩側面中心安裝柔性梁，以電阻應變片、PVDF薄膜作為梁振動傳感器，表面粘接壓電纖維復合材料作為振動控制元件。在立方星上與激振器相對的一側，安裝激光位移計，且激光位移計固定在剛性框架上。工作時，激振器通過連接桿使立方星模型振動，帶動兩側柔性梁振動，兩側柔性梁根傳感器會有輸出信號。實時控制器采集傳感器輸出信號后，通過控制算法實現(xiàn)衛(wèi)星平臺振動控制和柔性梁振動控制。本發(fā)明在振動相關技術研究和實驗教學方面具有良好的應用前景。

本發(fā)明授權一種模擬衛(wèi)星平臺振動主動控制實驗裝置及使用方法在權利要求書中公布了：1.一種模擬衛(wèi)星平臺振動主動控制實驗裝置，其特征在于：包括剛性框架（1）、激振器（2）、連接桿（3）、高強度低變形繩索（4）、立方星模型（5）、第一柔性梁（6）、第二柔性梁（7）、激光位移計（8）、加速度計（9）、功率放大器（10）和實時控制器（11）； 所述剛性框架（1）長度方向即沿X軸方向為裝置工作方向，在長度方向即沿X軸方向一個側面安裝激振器（2），激振器（2）通過連接桿（3）與立方星模型（5）連接，激振器（2）中心軸線與立方星模型（5）中心線重合；立方星模型（5）通過多根高強度低變形繩索（4）懸掛在剛性框架（1）上，多根高強度低變形繩索（4）等長度，實現(xiàn)工作方向的水平移動、寬度方向的運動約束，實現(xiàn)衛(wèi)星重力卸載，工作方向上小范圍自由運動，能夠模擬衛(wèi)星在軌運動狀態(tài)； 所述立方星模型（5）為框架式結構，在寬度方向即沿Y軸方向兩側面中心位置安裝第一柔性梁（6）和第二柔性梁（7），形成懸臂梁結構；在立方星模型（5）上與激振器（2）對應的另外一側安裝加速度計（9）；同時在與加速度計（9）臨近的水平線上設置激光位移計測點；激光位移計（8）固定在剛性框架（1）上，激光位移計（8）和加速度計（9）測量信號輸出至實時控制器（11）； 所述連接桿（3）以壓電堆為基本驅動元件，為一種可沿著軸向輸出力和位移的功能性的器件，有兩種工作模式；當連接桿（3）不通電不主動工作只做激振器（2）和立方星模型（5）之間機械連接件時，激振器（2）帶動立方星模型（5）以及立方星模型上安裝的負載第一柔性梁（6）和第二柔性梁（7）振動；連接桿中壓電堆工作電壓為正電壓，在上電未控制時，連接桿（3）中壓電堆工作在最大驅動電壓的中間值，在此基礎上的電壓的升高會引起連接桿產生伸長并輸出推力，在最大驅動電壓中間值的基礎上降低電壓會引起相對上電未控制狀態(tài)產生收縮并輸出拉力；因此，當連接桿（3）通電工作時，作為立方星模型隔振的器件，搭配加速度計（9）或激光位移計（8）、實時控制器（11）能夠實現(xiàn)激振器（2）和立方星模型（5）的振動隔離，實現(xiàn)立方星平臺的穩(wěn)定控制； 所述第一柔性梁（6）和第二柔性梁（7），結構形式相同，材質相同，所述第一柔性梁（6）上粘貼兩個PVDF壓電薄膜，作為振動測量傳感器，同時在與兩個PVDF壓電薄膜對面位置粘貼兩個壓電纖維復合材料；壓電纖維復合材料為薄膜型器件，粘接到柔性梁后利用逆壓電效應輸出力矩作用于第一柔性梁，影響第一柔性梁的的振動狀態(tài)； 所述第二柔性梁（7）上粘貼八個電阻應變片，四個電阻應變片為一組組成應變全橋，用于第二柔性梁（7）中間部位變形測量； 第二柔性梁（7）在靠近兩個應變全橋處粘接壓電纖維復合材料，兩個壓電纖維復合材料獨立接入功率放大器（10），利用逆壓電效應輸出力矩作用于第二柔性梁，影響第二柔性梁的的振動狀態(tài)； 所述立方星模型（5）內部集成應變信號處理模塊和電荷信號處理模塊；第二柔性梁（7）上應變電橋信號輸出應變信號引入立方星模型（5）的應變信號處理模塊，經過放大處理后將應變信號輸出至實時控制器（11）的輸入端；第一柔性梁（6）上的PVDF壓電薄膜輸出電荷信號引入立方星模型（5）的電荷信號處理模塊，經過放大處理后將電壓信號輸出至實時控制器（11）的輸入端； 功率放大器（10）有多個輸入輸出通道，輸入端連接實時控制器（11）的輸出端，功率放大器（10）輸出端連接第一柔性梁（6）和第二柔性梁（7）的壓電纖維復合材料以及連接桿（3）； 實時控制器（11）上集成模擬數(shù)字轉換模塊，采集經過處理后的應變電橋產生的信號和PVDF壓電薄膜產生的信號，在實時控制器（11）上進行運算，將運算數(shù)字量經過數(shù)字模擬轉換，輸出控制用模擬電壓，經過功率放大器放大后的電壓作用與第一柔性梁（6）和第二柔性梁（7）的壓電纖維復合材料上，使柔性梁受到力矩，使柔性梁產生與當前振動狀態(tài)相反的變形，從而實現(xiàn)柔性梁振動控制。

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