WDPSS-8的繩彈性影響與風洞試驗氣動參數(shù)測量研究.pdf

1、風洞試驗是獲取飛行器性能參數(shù)的重要手段，相對于傳統(tǒng)的硬式支撐方式，繩索牽引并聯(lián)機構(gòu)作為一種新的支撐系統(tǒng)，具有慣性小、結(jié)構(gòu)剛度高、負載能力強、對流場影響小等優(yōu)點。本文針對繩索牽引并聯(lián)支撐系統(tǒng)在風洞試驗中的應用，重點分析了牽引繩彈性形變對飛行器模型運動位姿精度的影響及誤差補償策略;結(jié)合課題組建立的原理樣機進行了風洞試驗，對利用繩拉力解算氣動參數(shù)的方法進行了理論分析和試驗驗證，主要工作及成果如下所述。
　　首先，描述了系統(tǒng)構(gòu)成及應用參數(shù)

2、，建立了運動學和動力學模型，并對機構(gòu)進行了剛度分析，為下一步的仿真優(yōu)化模型奠定基礎。
　　其次，以提高系統(tǒng)主方向剛度為目標函數(shù)，對繩拉力進行了優(yōu)化分布，以求解運動過程中牽引繩的彈性變形;量化分析了兩種不同彈性模量的牽引繩彈性變形引起的動平臺位姿誤差以及對機構(gòu)剛度的不同影響;基于系統(tǒng)運動學和動力學方程，結(jié)合牽引繩彈性形變補償，提出了以電機轉(zhuǎn)矩為控制率的PD控制方法，并通過數(shù)值仿真，驗證了控制方法的有效性。
　　接著，針對原理樣

3、機的風洞試驗，改進了拉力數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)，并在VB環(huán)境下設計了天平、拉力、視覺傳感器的軟件同步，為解算氣動參數(shù)提供了軟硬件支撐;通過靈敏度分析，研究了繩拉力測量誤差對升阻力系數(shù)的影響，為拉力傳感器的選型提供依據(jù);從原理上推導了利用繩拉力解算動導數(shù)過程。
　　最后，將WDPSS-8樣機置于某開口低速風渝進行吹風實驗，詳細闡述了小振幅俯仰振蕩試驗視覺及拉力數(shù)據(jù)處理，相位、力矩幅值的求解過程;并將結(jié)果與不同相關(guān)文獻數(shù)據(jù)對比，探究利用繩拉力解