基于相平面分析的轉動慣量測量方法的實現.pdf

1、轉動慣量是物體質量特性參數中的主要指標，是描述物體動力特性的重要物理量。作為一項具有共性和基礎性的研究，涉及領域包括航天、國防、建筑等，正確測定物體的轉動慣量，在工程技術中有著十分重要的意義。
　　對于大型彈箭或航天器等被測物體，我國現有測試水平和國外有較大差距。通過自主創(chuàng)新，研究掌握轉動慣量高精度測量的理論及技術，提高這一領域的技術水平是必須的，也是緊迫的。
　　本文采用一種新的測量原理：將轉動慣量測量歸結為復擺動力學系統

2、的辨識問題。運用相平面法對系統非線性二階動力學方程進行分析，使其轉變?yōu)榫哂薪馕鼋獾囊浑A線性微分方程。并在轉角-角速率的相平面內，利用最小二乘準則和函數極小值原理求解摩擦阻力、空氣阻力的特性參數及待測轉動慣量系統待辨識參數。在新測量原理中，由于高精度測量結果的取得不依賴高成本精密制造、昂貴的元器件和苛刻的測量環(huán)境條件，因此項目兼具低成本和系統穩(wěn)定可靠的特點。
　　測試系統包括機械結構、角位移傳感器組件、數據采集、數據處理4部分。大量