The invention relates to a method for synergistic vibration suppression of a front and rear vibration suppressor of a wind tunnel support rod, belonging to the technical field of wind tunnel experiment, and relates to a front and rear vibration suppression synergistic vibration suppression system for wind tunnel model vibration in wind tunnel test. This method uses the acceleration signal of the acceleration sensor will be measured as the feedback signal, the data acquisition card collection and transmission, using the controller in a given control algorithm calculates respectively inhibition control signal isolator in the front and rear, which is to calculate the two sets of actuators by their respective torque distribution, power amplifier the signal is amplified, is transmitted to the front and rear actuators group. In this method, the traditional two bar type structure is changed into a three bar structure with a support rod, so that the control of the vibration suppressor is realized, and the active vibration suppression of the wind tunnel model is realized, and the deviation of the rotation angle is eliminated. The method increases the flexibility, flexibility and adjustability of the mechanical model of the support rod, and is suitable for practical measurements in wind tunnel experiments.
【技术实现步骤摘要】
一种风洞支杆的前后置抑振器协同抑振方法
本专利技术属于风洞实验
,涉及一种针对风洞试验中风洞模型振动的前置-后置抑振器协同抑振系统。
技术介绍
风洞实验指在风洞中安置飞行器或其他物体模型,研究气体流动及其与模型的相互作用,以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法。通过风洞试验,获取实验数据,这是现代飞机、导弹、火箭等研制定型和生产的重要手段和必要环节。风洞试验过程中,通常采用模型支架来支撑。其中尾部支撑采用支杆、天平和支架相连的结构。由于尾部支撑系统可以提高模型试验的攻角,减小支架对天平测力的干扰,国内风洞中一般采用这种支撑方式。支杆从模型尾部插入机身,与天平连接,模型固定在天平上,形成悬臂式结构。但是由于尾部支撑的支杆长度一般是模型长度的三到五倍,该悬臂梁结构的系统刚度较低,在进行风洞实验时模型受到频率范围较宽的气动载荷激励,模型-支杆系统会在一阶固有振动频率处产生低频、大振幅的振动。使得在支杆末端的飞行器产生位移偏差和转角偏差,影响风洞测力试验数据的精确度。且振动时间过长或者振动幅度过大时还会造成试验模型的破坏。因此,必须采用有效的技术措施来抑制试验模型系统的振动,并且保证尾端飞行器攻角和位移满足试验要求具有十分重大的意义。2007年NASANTF研究所S.Balakrishna等人在《DevelopmentofaWindTunnelActiveVibrationReductionSystem》中提出了采用测力天平作为振动信号采集器并将采集的信号作为反馈信号实现模型振动的主动控制。但是天平信号非常微弱,极易受到高压压电陶瓷 ...
【技术保护点】
一种风洞支杆的前后置抑振器协同抑振方法,其特征是,该抑振方法采用加速度传感器将所测得的加速度信号作为反馈信号,经数据采集卡的采集和传输,利用控制器中特定的控制算法解算出分别作用在前置、后置抑振器上控制信号,即计算出两组抑振器的力矩分配,经各自功率放大器进行信号放大,传输至前置、后置抑振器组,实现对抑振器的控制进而实现风洞模型振动主动抑制,并消除转角偏差;方法的具体步骤如下:步骤一搭建前、后置抑振器组协同抑振系统硬件前、后置抑振器组协同抑振的风洞支杆抑振系统由被控风洞支杆装置、检测装置、控制装置、执行装置和辅助装置组成;被控风洞支杆装置由攻角调整机构(9)、支杆和飞行器模型(10)构成,支杆包括支杆细部(11),支杆过渡锥面(12),支杆刚性段(13),攻角调整机构(9)与支杆刚性段(13)固定连接;风洞试验中,攻角调整机构转动带动支杆和飞行器达到试验所需攻角;加速度传感器(1)作为检测装置用于测量代表振动信息的加速度信号;控制装置包括搭载了数据采集卡(3)的计算机(2)和控制器(4)为核心的控制平台,用于将检测信号进行计算,并按一定的控制规律输出两路控制信号,分别用于控制前置和后置抑振 ...
【技术特征摘要】
1.一种风洞支杆的前后置抑振器协同抑振方法,其特征是,该抑振方法采用加速度传感器将所测得的加速度信号作为反馈信号,经数据采集卡的采集和传输,利用控制器中特定的控制算法解算出分别作用在前置、后置抑振器上控制信号,即计算出两组抑振器的力矩分配,经各自功率放大器进行信号放大,传输至前置、后置抑振器组,实现对抑振器的控制进而实现风洞模型振动主动抑制,并消除转角偏差;方法的具体步骤如下:步骤一搭建前、后置抑振器组协同抑振系统硬件前、后置抑振器组协同抑振的风洞支杆抑振系统由被控风洞支杆装置、检测装置、控制装置、执行装置和辅助装置组成;被控风洞支杆装置由攻角调整机构(9)、支杆和飞行器模型(10)构成,支杆包括支杆细部(11),支杆过渡锥面(12),支杆刚性段(13),攻角调整机构(9)与支杆刚性段(13)固定连接;风洞试验中,攻角调整机构转动带动支杆和飞行器达到试验所需攻角;加速度传感器(1)作为检测装置用于测量代表振动信息的加速度信号;控制装置包括搭载了数据采集卡(3)的计算机(2)和控制器(4)为核心的控制平台,用于将检测信号进行计算,并按一定的控制规律输出两路控制信号,分别用于控制前置和后置抑振器;执行装置采用压电陶瓷抑振器作为前、后置抑振器,可输出一对大小相等、方向相反的力矩,用于抵消由于外加风载引起的振动,分别布置在支杆的过渡锥面(12)和支杆细部(11)的特定位置;辅助装置由前置功率放大器(5)和后置功率放大器(6)组成,前置功率放大器(5)和后置功率放大器(6)分别与前置、后置抑振器连接;步骤二前后置抑振器组协同抑振系统算法首先由加速度解算支杆尾端的瞬时位移由加速度传感器测得的加速度信号,利用式(1),结合运动初值信息,经过连续两次积分,得到支杆尾端的瞬时位移;x=∫(∫adt+v0)dt+x0(1)其中,a为加速度传感器测得的支杆振动瞬时加速度,v0为速度初值,x0为运动初值,x为支杆尾端振动的瞬时位移;然后计算位移对应的瞬时转角偏差利用得到的支杆尾端振动的瞬时位移,根据支杆尾端到支杆与攻角调节机构固支端的距离,利用式(2),计算支杆尾端瞬时转角偏差;θ=...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘巍,姜雨丰,刘惟肖,袁晓晶,鲁继文,张家昆,周孟德,刘昱,王世红,贾振元,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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