[发明专利]一种输入与输出信号波形对比的测试平台动态性能评定方法

说明书

技术领域

本发明属于动态性能测试领域，涉及一种可用于航空航天中测试平台动态性能的评定方法。

背景技术

国防及航空航天领域对测量精度的要求越来越高，这对测试系统的设计提出了新的要求；在对测试平台中，传感器是关键部件，其性能的优劣直接影响到测量的精度，尤其是其动态性能的优劣直接影响测量的准确性和控制的实时性。目前，国内外对力传感器的静态特性研究较为深入，而对于动态特性的研究较少。随着近代高精密测试仪器的发展，静态力值的测量手段与方法已日趋完善，计量精度也不断提高。对于动态力值则往往是“静标动用”的方法进行，即仅依据传感器静态校准时的数据结果作为动态测试时的依据。随着技术进步，人们对动态力测量精度的要求越来越高。为此，力传感器的使用者首先要对力传感器进行动态标定，了解其动态特性。一个力传感器很可能在测量静态力工作状态良好，性能可靠，但在测量动态力时却失真很大，甚至无法工作，所以对力传感器进行相应的动态标定是非常必要的。火箭推进技术作为其中的核心技术，更是备受关注。火箭发动机推力的精确控制对控制飞行器运行姿态、提高目标命中精度等具有重要意义，正是在此基础上一种新的压电石英推力与推力矢量测试平台系统被开发研制出来，通过实验对测试平台进行动态标定得到其动态性能，并寻找一种评定其动态性能好坏的方法具有重要的意义。

传统的动态性能评定方法主要观察输入和输出波形图像是否一致，没有明确理论方法来准确表达输入输出波形关系。因此设计一种输入与输出信号波形对比的测试平台动态性能评定方法十分必要。

发明内容

本发明要解决的技术难题是构建一种测试平台的动态标定实验装置，通过对测试平台进行动态标定，得到其输入信号和输出信号波形曲线，并设计一种输入与输出波形对比的测试平台动态性能评定方法，可以直观、简单、便捷的判断出测试平台的动态性能好坏。

本发明所采用的技术方案是：一种输入与输出波形对比的测试平台动态性能评定方法，该评定方法所用装置包括信号发生器、功率放大器、激振器、橡胶绳、顶杆、阻抗头、测试台架、测试平台、电荷放大器、数据采集卡和计算机，测试平台是用于对火箭发动机推力矢量进行测试的平台。信号发生器产生的激励信号经功率放大器放大后输入到激振器，激振器通过顶杆与阻抗头相连；阻抗头固定在测试平台上，其所测得的动态力值信号分为两路：一路经电荷放大器和数据采集卡直接输入到计算机中，采集到的信号波形为输入信号；另一路先经过测试平台，再经电荷放大器和数据采集卡输入到计算机中，采集到的信号波形为输出信号。通过信号发生器产生激励信号，经过一系列信号转化和采集，分别得到测试平台的输入信号和输出信号的力—时间波形图；在同一个周期内，比较输入信号和输出信号的力—时间波形图的纵坐标力值与横坐标时间积分的比值，该比值越接近1说明测试平台的动态性能越好。

本发明的显著效果是：所发明的一种输入与输出信号波形对比的测试平台动态性能评定方法，其实验装置简单、操作便捷，评定方法直观、易懂，能够迅速的判断出测试平台动态性能的好坏，可以应用于机械工程、航空航天等领域关于测试平台动态性能的评定中，具有广阔的应用空间。

附图说明

图1为测试平台动态性能标定实验装置图。

图2为激振器的安装方式示意图。

图3为标准梯形力信号时测得的动态力波形图。

图4为三角波力信号时测得的动态力波形图。

图5为方波力信号时测得的动态力波形图。

图中：1测试台架；2测试平台；3阻抗头；4顶杆；5激振器；6橡胶绳；

7输入波形；8输出波形。

具体实施方式

结合技术方案和附图详细说明本发明的实施过程，如图1所示，选用电动力式激振器5作为执行器，配以相应的激励信号发生器和功率放大器，来实现所需的动态力，并用计算机数据采集系统来采集测试平台的输入力信号和输出力信号。