【摘要】：針對空間大柔性結(jié)構(gòu)受到擾動后所產(chǎn)生的低頻率、大幅值振動變形難以測量的問題,利用基于機器視覺的結(jié)構(gòu)振動位移測量方法對此類結(jié)構(gòu)的振動位移進行了測量,并識別了結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性。首先,理論分析了傳統(tǒng)的對加速度信號直接積分獲得位移的方法存在低頻噪聲被放大的問題并進行了實驗論證;然后,研究了基于機器視覺的結(jié)構(gòu)振動位移測量方法,進行了方法精確度與有效性的實驗驗證。實驗中采用數(shù)碼相機作為視覺傳感器,對采集的結(jié)構(gòu)振動視頻進行圖像處理,采用數(shù)字圖像相關(guān)方法提取每幀圖像特征點的位置信息,應(yīng)用亞像素定位方法改進測量精度。將視覺位移測量方法獲得的結(jié)構(gòu)固有頻率與加速度數(shù)據(jù)求得的結(jié)構(gòu)固有頻率進行比較,驗證了基于機器視覺的振動位移測量方法在大柔性結(jié)構(gòu)振動位移測量和動態(tài)特性識別方面的應(yīng)用有效性。
[Abstract]:Aiming at the problem that the vibration deformation of large flexible space structure is difficult to measure because of its low frequency and large amplitude vibration deformation, the vibration displacement measurement method based on machine vision is used to measure the vibration displacement of this kind of structure. The dynamic characteristics of the structure are identified. Firstly, the problem of low frequency noise amplification in the traditional method of direct integration of acceleration signal to obtain displacement is analyzed theoretically, and then the method of measuring displacement of structure vibration based on machine vision is studied. The accuracy and validity of the method are verified by experiments. In the experiment, the digital camera is used as the visual sensor, the structure vibration video is processed by image processing, the position information of each image feature point is extracted by digital image correlation method, and the measurement accuracy is improved by sub-pixel positioning method. The natural frequency of the structure obtained by the visual displacement measurement method is compared with the natural frequency of the structure obtained by the acceleration data. It is verified that the vibration displacement measurement method based on machine vision is effective in vibration displacement measurement and dynamic characteristic identification of large flexible structures.
【作者單位】： 西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院;空軍工程大學(xué)防空反導(dǎo)學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(11372246) 西北工業(yè)大學(xué)研究生創(chuàng)意創(chuàng)新種子基金資助項目(Z2016049)
【分類號】：TP391.41;V414

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本文編號：2286683