[发明专利]三自由度微型扑翼试验测控系统

权利要求书

1.一种三自由度微型扑翼试验测控系统，包括计算机、接口适配器、电机控制器、微型电机、编码器、三维扑动机构、六分量微型力/力矩传感器、信号调理盒和数据采集卡，其特征在于：计算机通过接口适配器连接三个电机控制器，分别控制三个微型电机，微型电机的输出端与三维扑动机构相连，三维扑动机构的输出部分连接六分量微型力/力矩传感器，六分量微型力/力矩传感器直接与试验机翼相连；每个微型电机的尾部安装有编码器，编码器的输出端与电机控制器相连；六分量微型力/力矩传感器的输出信号与信号调理盒相连，信号调理盒将六分量微型力/力矩传感器测得的电压信号放大后与数据采集卡的输入端连接，数据采集卡的输出端与计算机连接。

2.根据权利要求1所述的三自由度微型扑翼试验测控系统，其特征在于：所述的计算机中包括运动控制模块、运动测量模块、气动力测量模块、数据显示模块、数据处理模块和数据保存模块。运动控制模块同步控制三个微型电机按照设定的周期性运动曲线进行往复运动，并通过三维扑动机构将所述的往复运动结合，产生任意形式的三维扑动；运动测量模块通过电机控制器对电机运动过程中的瞬时位置进行实时采集；气动力测量模块通过数据采集卡对六分量微型力/力矩传感器测得的气动力数据进行实时测量；数据处理模块将运动测量模块测得的电机位置数据根据扑动机构的几何关系转换为机翼三个自由度的运动角度，把机翼角度数据带入气动力坐标转换矩阵后将气动力数据转换为机翼相对于地面坐标系的升力与推力，最后生成气动力、机翼扑动位置和时间相对应的试验结果；数据显示模块实时显示出机翼的力/力矩曲线以及三个方向的运动位置曲线；数据保存模块将各测量模块与数据处理模块生成的所有数据进行保存。