动态推力校准系统设计

试车台架是导弹发动机推力测试系统的主要限制因素,也是动态测量误差的主要来源。根据试车台架的数学模型和动态特性指标介绍动态推力校准方法,并根据动态推力校准装置研制要求,组建由负阶跃力激励装置、标准测力传感器以及动态信号分析仪为主的动态推力校准系统,实现对试车台架的动态校准。动态推力校准系统能够确保导弹发动机地面点火试验测量结果准确可靠。     

航空发动机加力火焰检测的试验验证

为了准确获取航空发动机加力燃烧室火焰燃烧情况进行推力控制，针对航空发动机控制系统中加力火焰检测的作用，分析了基于离子火焰传感器的加力火焰检测工作原理。根据离子火焰传感器在航空发动机中的实际安装情况，分析提出了影响加力火焰检测的因素，包括离子电流的汇流面形状、离子火焰传感器电极与汇流面的相对距离、燃烧温度以及离子火焰传感器电缆的寄生电容。通过搭建燃烧试验平台进行试验，验证了离子火焰传感器在航空发动机实际安装使用中各影响因素对离子火焰传感器采集值影响趋势，试验结果可用于航空发动机加力状态检测相关故障的排查。     

羽流力/力矩测量系统在线标定研究

基于压电效应开发的用于发动机羽流力/力矩测量系统,对其进行在线标定是需点解决的技术难题之一.针对立式结构的羽流力/力矩测量系统,选择液压力源配合标准力传感器的加载方式,设计了具备远程操作、在线标定、实时校准功能的标定平台.分析了六维力标定的加载方法以及加载力与传感器受力之间的关系,建立了六维力加载力学模型.对测试系统进行静态标定试验,得到了压电式六维力传感器各分量的线性拟合直线方程.试验表明:该六维力标定系统稳定、可靠,具有精度高、操作简便、对环境影响小等优点.     

柔性喷管六自由度真实摆角测量系统研制

通过对发动机柔性喷管推力矢量控制伺服系统动态特性进行了研究,研制了一种能够真实反映柔性喷管在全轴摆动状态下的动态特性的试验系统。两组角位移传感器输出轴通过十字型构件组合在一起,正交配制,线位移传感器则和十字型构件上固定的一组角位移传感器输出轴联结在一起,组成极坐标传感器,可以准确实时获得柔性喷管在全轴摆动过程中的六自由度数据。该真摆角测量系统能够用于测量固体发动机柔性喷管空间摆角、摆心变化量及推力矢量控制伺服系统性能特性,具有广阔的应用前景和良好的经济价值。     

基于UG软件的曲轴与连杆的优化设计

本文利用UG的强大建模能力,以及装配干涉分析、动态运动仿真和应力应变有限元分析等功能,建立了四缸发动机曲轴与连杆的三维模型,进行数字化样机设计,并结合运动公式计算,得出发动机曲轴和连杆的运动曲线分析图,以及活塞和曲轴在模态下的数据变化图谱、特征数据曲线和运动规律.通过对数据的分析,掌握了连杆机构在实际运行工况下的力学特性.通过数值分析与计算,可以直观清晰地了解曲柄连杆机构在运行过程中的受力状态.通过数据调整,对机构进行了优化,为发动机性能优化提供数据支撑.针对不同大小和功能发动机的优化分析,提供了更为准确的参考数据.     

摩托车整车性能仿真系统的研究

研究摩托车整车的动特性问题,为了研究摩托车在实际道路工况下的整车性能,为了保证行驶的稳定性,建立了模拟驾驶的摩托车整车性能试验的动态系统模型.针对目前研究方法存在的"控制性能差"等问题,利用发动机台架试验数据,采用曲面拟合方法,建立发动机稳态数学模型,根据行驶动力学方程和其非线性特点,应用分段线性化方法,分别建立了道路负载模型和整车速度模型,设计模糊控制器和 PID 控制器,仿真整车驾驶.通过计算机仿真完成摩托车整车性能试验,得到在目标车速下的车速、油门开度和发动机响应曲线.为验证整个系统模型的正确性,进行结果对比和仿真分析,表明提出仿真模型是正确的,可保证各种工况下的稳定运行.     

飞行试验总静压参数现场校准技术研究

某型试验机由于一体化改装状态限制,总静压传感器拆卸困难,难以实现实验室校准,通过对总静压参数测试、校准原理以及现场环境下的误差影响关键因素开展研究提出一种新的现场原位校准方法以解决该问题。为验证该方法在飞行试验数据测试工作中的准确及实用性,在该型试验机地面试验现场采用提出的在线校准方案进行校准,结果表明,校准数据线性度高,经过校准后的传感器基本误差优于0.1%。经过飞行试验工程验证,该校准方案可满足飞行试验测试数据精度要求,为机载参数校准工作的流程和精度优化提供一种新思路。     

涡喷发动机试车台架对发动机推力测量精度的影响

一、概述涡喷发动机试车台架(以下简称试车台架)是用来固定发动机和测量发动机推力的。它由与基础刚性连接的定架、安装发动机的挂架(或支架)、动架、将动架支承在定架的弹簧片、顶杆、推力传感器、指示仪表、校准装置和其它辅助设备等组成。发动机试验时,在发动机推力作用下,     

基于元数据的检测与校准业务信息系统

根据企业检测与校准实验室在业务流程和数据共享等方面存在的特定要求,借鉴试验数据管理系统的构建方法,提出一种基于元数据的检测与校准业务信息系统.对传统的检测与校准系统进行分析,指出其存在的不足,在此基础上,采用元数据驱动、动态建库等技术对系统进行优化.应用结果表明,该系统不仅可以应对企业检测与校准业务的变化,而且能提高数据交互、数据处理响应速度和数据安全等性能.     

氢氧发动机紧急关机测试的多路信号源设计

氢氧火箭发动机试验准备过程中,要对发动机紧急关机程序进行测试.测试时需要使用频率、毫伏级电压和高/低电平等多种信号源,模拟加载发动机异常状态下的传感器信号.为解决传统方法需要设备多、操作烦琐的问题,设计了一台可自动同时输出12路紧急关机测试信号的信号源.使用DDS芯片AD9851输出频率可调的正弦波信号;使用DAC8554输出精确电压小信号,并利用精密电阻分压获得了更高的分辨力和更低的输出电压;使用三极管输出高/低电平信号.以STM32为主控制器,结合串口屏设计了输出控制和人机交互界面程序.经校准,信号源输出频率信号的精度为0.02％,电压小信号设置精准度不超过0.2 mV,适用于多种型号氢氧发动机试验,可有效提高试验准备效率和自动化水平.     

基于LabVIEW的mN级微推力测量系统研究

针对卫星和航天器上的微小推力测量问题,设计一种mN级稳态微推力测量系统。推力架结构采用扭摆式测量原理,通过非接触式的激光位移传感器测量扭臂的偏转角度,并结合可调节的电磁平衡力来进行动态的闭环控制。微推力测量系统采用NI的控制器和采集板卡,在LabVIEW软件中编写PID控制算法,并开发了测量和标定的应用软件来实现mN级微推力测量。试验测试利用一组精密砝码通过3次加载和卸载过程来进行系统标定性能的验证。试验结果表明,微推力测量系统能够满足量程在10mN~200mN范围的测量,经分析,通过最小二乘法拟合获得的标定直线显示了良好的线性和重复性,加载和卸载过程的数据也具有较高的一致性,测量精度可达0.31%,满足mN级微推力测量的要求,确保了测量的稳定性和可靠性。     

AFM微悬臂梁探针弹性常数各种标定方法的比较与分析

微悬臂梁探针是基于原子力显微镜(AFM)的微纳尺度力学测试中重要的力传感元件,其弹性常数的准确程度直接影响力学测量结果的可靠性。但是,目前已有的众多标定微悬臂梁探针弹性常数的方法都有各自的局限性,且准确性各异,因此需要对各种方法进行对比来选择出最佳方法。选取三种商用悬臂梁探针利用本实验室搭建的基于天平法的可溯源微悬臂梁探针弹性常数标定仪对其法向弹性常数进行标定,之后再将相同悬臂梁用三种常用标定方法（尺寸参数法,Sader法,热噪声法）进行再次标定。对不同方法测量结果进行比较,分析并详细讨论每种方法的优缺点与适用范围。结果表明相比于其他方法,微悬臂梁探针弹性常数标定仪（天平法）可测范围广,精度高,可溯源,可成为精确标定各种悬臂梁探针弹性常数的最佳方法之一。     

星载SAR传感器外场定标实验研究—以TerraSAR-X卫星为例

传感器的定标精度是衡量SAR卫星系统性能和数据质量的重要标志。以TerraSAR\|X卫星为例,系统设计了外场定标实验流程,围绕高精度获取参考目标外场实际几何坐标和散射截面积的目标,对角反射器的设计与制作、布设方案、状态参数计算和坐标精密测量等问题进行了研究。基于同步获取的SAR数据和外业数据,进行了TerraSAR\|X几何和辐射定标参数的精度验证。验证结果证明了实验总体设计和关键问题解决的有效性,对于其他星载SAR定标工作具有借鉴意义。
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航空发动机矢量推力测量系统的静态校准及不确定度评定方法研究

介绍了航空发动机矢量推力测量系统的静态校准原理,建立了静态校准的数学模型,并通过多元回归分析方法得到了各阶模型的校准系数.在此基础上,针对目前矢量推力测量系统缺少精度评定规范的问题,提出了一种基于校准系数误差传递的不确定度评定方法,并与传统的校准残余误差方法和验证残余误差方法进行了比较.校准实验结果表明,由于加载条件不...     

催化燃烧式瓦斯传感器技术研究进展

首先分析了催化燃烧式瓦斯传感器的工作原理,然后综述了催化燃烧式瓦斯传感器的标定与补偿技术现状,最后指出,综合考虑催化燃烧式瓦斯传感器的稳定性和一致性,探索研究在初始不一致和工作过程不稳定的双重作用下,传感器数据的变化规律,通过智能信息处理的方法予以动态补偿,将是下一步需要研究的主要方向。     

航空发动机试车台推力仿真技术研究

航空发动机试车准确测量推力问题,航空发动机推力是衡量发动机性能的主要参数.航空发动机试车台推力测量系统复杂,测试环境恶劣,易出现推力测量不准确.为解决上述问题,提出贝叶斯正则化算法的BP神经网络技术和相关性分析建立航空发动机试车台推力模型,进行推力仿真.在发动机试验过程中可实时计算发动机推力,和试车台推力测量系统的测试结果进行对比,判别推力测量系统工作是否正常.仿真结果表明,设计的基于L-M贝叶斯正则化算法的BP神经网仿真模型可准确的计算不同大气条件下和各个工作状态的发动机实际推力.     

一种结构模式可变的组合导航算法研究

根据毫米波/红外双导引头数据融合装置在工程应用中对性能指标的特殊要求,提出了一种新的组合导航算法。该算法根据各传感器的工作状态,自适应改变跟踪算法的结构模式,从而有效缩短目标截获时间、增长截获距离、提高跟踪精度。通过计算机仿真,验证了该算法的可行性。该算法也可以推广到其他异类传感器构成的组合导航系统中去。     

温度敏感涂料校准误差实验研究

温度敏感涂料(Temperature Sensitive Paint, TSP)技术是一种极具潜力的光学测温技术,但其测量精度受到多源误差的影响。校准实验是TSP特性研究和风洞实验的关键而独立的阶段,其误差需要单独考虑。分析并明确了校准实验中的主要误差源,建立了各个误差因素不确定度评估方案。重点分析了校准数据拟合中的误差传递规律,提出了基于误差传播方程的TSP校准误差计算方法。误差源不确定度评估结果表明,通过控制校准实验中相机的工作范围和图像帧平均数量可以有效降低校准误差,进而可为TSP校准实验流程的精细化提供指导。TSP特性曲线误差计算结果表明,TSP校准误差在测温范围内呈现凹形分布,其引起的最大测温误差小于0.4 K;结果可直接用作风洞实验中校准误差的给定依据。     

催化燃烧式瓦斯传感器技术研究进展

首先分析了催化燃烧式瓦斯传感器的工作原理,然后综述了催化燃烧式瓦斯传感器的标定与补偿技术现状,最后指出,综合考虑催化燃烧式瓦斯传感器的稳定性和一致性,探索研究在初始不一致和工作过程不稳定的双重作用下,传感器数据的变化规律,通过智能信息处理的方法予以动态补偿,将是下一步需要研究的主要方向。     

灌区计量率定物理试验研究方法探析及应用

目前灌区渠道计量方式多采用水位-流量法,部分渠道受制于渠道结构复杂多变及率定条件不理想等,难以准确测定水位-流量关系。针对实践中大量灌区结构条件较好但率定条件不理想的渠道,探索采用单一物理模型试验研究的方法,实现对多渠道水位-流量关系的精确率定。构建包含矩形、梯形及复式断面的规则渠道单一物理模型,采用动态比尺方式实现水位-流量关系模型到原体的还原;通过现场可测的少量水位流量数据对物理模型进行率定,然后由全工况物理模型试验,确定多组外包的水位流量,通过相关分析实现对水位-流量关系的插补外延。经实际验证,由该方法及现场监测水位推算的流量与实际值平均相差不超过5%,可为规则渠道的水位-流量关系率定提供借鉴和参考。