光学精密工程2024,Vol.32Issue(5) :694-703.DOI:10.37188/OPE.20243205.0694

微振动模拟与主被动隔振一体化实验平台

Integrated platform for micro-vibration simulation and active-passive vibration isolation

秦超 周洪海 贺帅 徐振邦 朱赫
光学精密工程2024,Vol.32Issue(5) :694-703.DOI:10.37188/OPE.20243205.0694

微振动模拟与主被动隔振一体化实验平台

Integrated platform for micro-vibration simulation and active-passive vibration isolation

秦超 1周洪海 2贺帅 1徐振邦 1朱赫2
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作者信息

  • 1. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033;中国科学院 空间光学系统在轨制造与集成系统重点实验室,吉林 长春 130033
  • 2. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院 空间光学系统在轨制造与集成系统重点实验室,吉林 长春 130033
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摘要

针对遥感卫星地面微振动实验的复杂要求,设计了一种同时具备微振动模拟与主被动隔振功能的一体化微振动实验平台,并对该平台的主、被动隔振性能以及微振动模拟效果分别进行了仿真分析和实验测试.其中,被动隔振由气浮支撑实现,主动隔振采用主动阻尼方法抑制共振峰,微振动模拟采用基于线性系统频响函数的控制策略.实验结果表明,平台前六阶的模态频率分布均小于10 Hz,被动隔振系统能大幅抑制10~200 Hz频段内的地面微振动;主动隔振能够实现14 dB的隔振系统共振峰衰减效果.微振动模拟功能能够有效产生接近星上的单频和多频真实扰动线谱,在特定频谱的扰动模拟实验中,幅值最大误差为5.9%,在误差允许范围内.该多功能一体化实验平台的各项功能均能满足地面模拟实验需求.

Abstract

To meet the stringent micro-vibration experiment requirements for remote sensing satellites on the ground,a comprehensive experimental platform has been developed.This platform integrates micro-vi-bration simulation with both active and passive vibration isolation capabilities.It evaluates the active and passive vibration isolation effectiveness and the micro-vibration simulation's impact separately.Passive iso-lation is achieved through air-floating support,while active isolation employs an active damping technique.A control strategy based on the linear system's frequency response function is utilized for micro-vibration simulation.The results indicate that the platform's first six modal frequencies are below 10 Hz.The pas-sive isolation system effectively reduces ground micro-vibrations within the 10-200 Hz range,and the ac-tive isolation system attenuates the vibration isolation system's resonance peak by 14 dB.The micro-vibra-tion simulation can accurately produce single and multi-frequency disturbances that closely mimic actual satellite conditions.During specific spectrum simulation experiments,the maximum amplitude error was 5.90%,which falls within the acceptable error margin.This versatile integrated experimental platform ful-fills all the experimental requirements.

关键词

微振动实验/有限元分析/主动隔振/被动隔振/微振动模拟

Key words

micro-vibration experiment/finite element analysis/active vibration isolation/passive vibra-tion isolation/micro-vibration simulation

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基金项目

国家自然科学基金重点项目(62235018)

出版年

2024
光学精密工程
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会

光学精密工程

CSTPCD北大核心
影响因子:2.059
ISSN:1004-924X
参考文献量18
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