谐振式高加速度振动标准装置

本项目研制的谐振式高加速度振动发生装置、控制系统、激光绝对法测量系统，实现了高加速度振动标准装置的全部配套，整体技术水平优于国外同类装置（见下表），达到国际领先水平，为建立国家绝对法高加速度振动标准装置奠定了基础，可以推广到力学环境试验、先进传感器制造、航空发动机测试等领域。

研究成果：

1）基于谐振放大原理，提出了直推谐振梁固支端的设计，解决了谐振梁附加阻尼的影响，研制成功了最大加速度10000 m/s2的谐振式高加速度振动发生装置；

2）采用谐振频率迭代识别的方法，解决了谐振梁共振频率的实时跟踪问题，实现了高加速度振动的精确控制，研制成功了谐振式高加速度振动控制系统；

3）采用带通采样和奈奎斯特采样结合的技术，解决了高加速度振动量值的绝对法测量问题，实现了17.9 Hz～2968 Hz频率范围内外差激光干涉信号的直接采集和解调，研制成功了绝对法高加速度振动测量和校准系统；

4）基于谐振式高加速度振动发生装置、控制系统、绝对法测量和校准系统，研制成功了谐振式高加速度振动标准装置，为高加速度振动量值溯源提供了有效途径。

成果的突出特点及推广应用前景：

1）简单、高效的振动台直推谐振梁固支端的设计，一方面，有效降低了附加阻尼的影响，提高了谐振梁的增益幅值；另一方面，受益于谐振工作状态的带通滤波效应，抑制了谐振梁的加速度失真度和横向振动比，有效地降低了系统测量不确定度。

2）提出了谐振频率自动跟踪的正反馈闭环控制技术，融合了谐振频率自动跟踪和谐振幅值迭代控制算法，通过移相环节，实现谐振频率的跟踪；通过迭代算法，实现高加速度振动幅值的精确控制。

3）提出了基于带通采样的外差激光干涉信号直接采集和解调方法，相对于目前国际上通用的外差式激光干涉振动绝对测量方法，本方法在有效保证高精度振动测量的前提下，具有采样频率低、采集数据量小、实时性好、不存在相位延时的特点，消除了传统外差激光采集解调方法中模拟器件所引入的相位延迟。