一种基于物理模型和机器学习的天平校准公式拟合方法技术

本发明专利技术公开了一种基于物理模型和机器学习的天平校准公式拟合方法，包括：在天平校准过程中获取天平所受的力载荷与对应的电压信号数据，采用机器学习的方法通过优化计算获得模型的系数，剔除模型中的非必要项，直至模型中的所有项都是必要项，确定最终物理模型，以最后模型系数的平均值为最终物理模型的系数；本发明专利技术以物理模型为基础，天平公式的物理意义比较明确，采用机器学习获得的模型系数在全量程范围内具有最好的匹配性，基于统计结果剔除非必要项，可以消除非真实项的干扰，使天平公式的准确性更高。式的准确性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物理模型和机器学习的天平校准公式拟合方法


[0001]本专利技术涉及风洞试验领域，具体涉及一种基于物理模型和机器学习的天平校准公式拟合方法。

技术介绍

[0002]风洞实验是指在风洞中安装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实验方法。在风洞实验中，气动力测量是一种非常普遍和重要的测量方式。常见的气动力测量方法是采用应变天平感受模型在吹风过程中所受的气动力。具体措施为：通过结构设计(如梁式结构)将天平所感受到的力载荷转化为不同梁结构的应变，再通过预先粘贴在各梁上特定位置处的应变片元件将梁的应变转化为电压信号，最后通过采集设备采集该电压信号并保存到电脑中。根据预先校准的天平公式，即天平所受的力(x，y，z，Mx，My和Mz，三个方向的力和力矩) 与应变片元件构成的惠斯通电桥的输出电压(R1，R2，R3，R4，R5和R6)的对应关系，解算出天平在风洞实验中所感受的力，最后经过一些修正，如剔除重力影响、变换力矩参考点等，获得模型的气动力。
[0003]气动力测量的准确性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物理模型和机器学习的天平校准公式拟合方法，其特征在于包括以下步骤：S1：在天平校准过程中获取天平所受的力载荷与对应的电压信号数据；S2：建立初始的完全项的多项式物理模型，其中：F表示力载荷，表示电压信号增量，K表示系数，i=1～6和j=1～6分别代表六个分量载荷中的一个；S3：采用机器学习的方法通过优化计算获得模型的系数；S4：剔除模型中的非必要项；S5：重复S3～S4，直至模型中的所有项都是必要项；S6：确定最终物理模型，以最后模型系数的平均值为最终物理模型的系数。2.根据权利要求1所述的一种基于物理模型和机器学习的天平校准公式拟合方法，其特征在于S2中的初始物理模型为二次完全项的多项式模型，该模型的第一项为线性变...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志勇，张兆，苗磊，陈植，王良锋，田保未，黄振新，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：