一种基于风洞试验环境的轨迹捕获系统设计

为了对投放物(以下称外挂物)相对飞机的分离特性进行考察,设计了一种用于跨声速风洞试验的轨迹捕获系统,来模拟外挂物从飞机上释放时的运动轨迹。针对外挂物轨迹的捕获问题,设计出一种6自由度串联机械臂,并通过有限元方法分析其受气动载荷时的位置精度;对机械臂进行运动学分析,根据外挂物动力学方程设计出机械臂捕获外挂物轨迹的控制器,并对机械臂运动空间进行了仿真分析;对某外挂物运动轨迹和机械臂对该投放物的捕获轨迹进行了仿真模拟。结果表明:该试验系统的允许试验时间大于0. 8 s,机械臂对外挂物各方向上运动轨迹的捕获误差不超过1 mm,满足试验精度要求,从理论上验证了所设计的风洞试验轨迹捕获系统对外挂物轨迹模拟的真实性。

1.2m跨超声速风洞新型捕获轨迹系统研制

为提高武器干扰与分离特性测量的风洞试验能力,满足客户不断提高的试验需求,CARDC设计了一套1.2m跨超声速风洞新型捕获轨迹系统。简要介绍了新系统的设计和实现的主要技术指标以及应用情况,风洞调试结果表明,新系统在行程、试验效率、系统可靠性和试验M数范围等诸多方面有了很大进展。

一种新型跨声速风洞捕获轨迹系统的设计与分析

针对传统的跨声速风洞捕获轨迹系统机构堵塞度大、位置精度低的问题,提出一种新型的CTS机构。介绍CTS系统的组成及工作原理,然后对其机械系统进行了设计与分析。为了验证机构的合理性,分析机构的堵塞度和刚度,建立六自由度机构的运动学方程,并在此基础上建立机构的位置误差模型,最后基于蒙特卡洛法对其位置精度进行了分析。结果表明:该新型CTS机构的阻塞度、刚度和位置精度都满足设计要求,且优于原机构。

1.2m高速风洞CTS装置新控制系统及其应用研究

为了满足当前日益增多的外挂物捕获轨迹试验的需要,急需提高1.2m高速风洞CTS装置原控制系统的可靠性和稳定性。采用以工控机为核心、以5650伺服控制器和PDC伺服驱动单元为主要模块的控制系统,代替了原来以单板机为核心的控制系统,并已成功地应用到多项型号分离轨迹试验中。风洞试验表明,新的控制系统有其突出的特点,其稳定性、可靠性、位置控制能力和试验效率均有较大的提高。

捕获轨迹系统并联机构地面标定方法

捕获轨迹系统(CTS)是一种先进的预测外挂物投放轨迹的试验系统,普遍采用六自由度(6-DoF)串联机构作为其运动机构,串联机构因惯性力大和关节累积误差大使其定位精准度不足。相比串联机构,并联机构具有惯性力小和关节误差不累积等优点。采用6-PTRT并联机构作为CTS试验系统的六自由度运动机构,在空间受限的风洞环境中对CTS并联机构进行地面标定:提出动平台位姿的测量和计算方法,建立包含直线驱动平台安装夹角修正的标定模型,并基于非线性最小二乘法辨识结构参数。辨识后CTS并联机构的位移定位准度优于0.1mm,姿态定位准度优于0.05°,最后以CTS并联机构和常规攻角机构进行8#标模的对比风洞试验。风洞试验结果表明,CTS并联机构的风载定位准度满足测力试验精准度要求。

带控制律CTS试验的实现

FL24风洞在国内首次进行了带控制律的CTS试验,这是改进捕获轨迹试验方式的一次探索。文中对国内外研究现状、试验技术原理、实现过程进行了阐述。试验结果表明在加控制律的CTS试验中导弹的滚转角和偏航角输出趋稳,呈有控状态。

六自由度装置滚转轴干扰源的诊断及其抑制

为了查找滚转轴出现定位偏差的原因 ,通过对比多种情况下滚转轴的反馈信号 ,结合相应的定位试验 ,查出了导致滚转轴出现定位偏差的干扰源。基于对滚转轴反馈信号被干扰原因的分析 ,有针对性地采取了多项措施 ,并给出了这些措施的效果。最终采用给Y轴驱动器单独供电的方式解决了这一难题 ,经风洞试验证明 。