基于相平面分析的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量方法的實(shí)現(xiàn).pdf

1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是物體質(zhì)量特性參數(shù)中的主要指標(biāo)，是描述物體動(dòng)力特性的重要物理量。作為一項(xiàng)具有共性和基礎(chǔ)性的研究，涉及領(lǐng)域包括航天、國(guó)防、建筑等，正確測(cè)定物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，在工程技術(shù)中有著十分重要的意義。
　　對(duì)于大型彈箭或航天器等被測(cè)物體，我國(guó)現(xiàn)有測(cè)試水平和國(guó)外有較大差距。通過(guò)自主創(chuàng)新，研究掌握轉(zhuǎn)動(dòng)慣量高精度測(cè)量的理論及技術(shù)，提高這一領(lǐng)域的技術(shù)水平是必須的，也是緊迫的。
　　本文采用一種新的測(cè)量原理：將轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量歸結(jié)為復(fù)擺動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)

2、的辨識(shí)問(wèn)題。運(yùn)用相平面法對(duì)系統(tǒng)非線性二階動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行分析，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂薪馕鼋獾囊浑A線性微分方程。并在轉(zhuǎn)角-角速率的相平面內(nèi)，利用最小二乘準(zhǔn)則和函數(shù)極小值原理求解摩擦阻力、空氣阻力的特性參數(shù)及待測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量系統(tǒng)待辨識(shí)參數(shù)。在新測(cè)量原理中，由于高精度測(cè)量結(jié)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(cè)量環(huán)境條件，因此項(xiàng)目兼具低成本和系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。
　　測(cè)試系統(tǒng)包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、角位移傳感器組件、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理4部分。大量