[发明专利]一种空间矢量力校准方法

权利要求书

1.一种空间矢量力校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、使用一种空间矢量力模拟加载装置测量多个标准力和多组测量力，以此建立矢量推力测量模型；

步骤2、获取标准力和测量力的值；

步骤3、通过矢量推力测量模型计算获得系数矩阵K和常数项矩阵B；

上述的一种空间矢量力模拟加载装置包括：模拟发动机(Ⅰ)、转向机构(Ⅱ)、加载机构(Ⅲ)、空间矢量力测量机构(Ⅳ)，加载机构(Ⅲ)提供力，模拟发动机(Ⅰ)承受力，转向机构(Ⅱ)改变力的方向，空间矢量力测量机构(Ⅳ)测量模拟发动机(Ⅰ)承受的力的大小和方向；模拟发动机(Ⅰ)安装在矢量试车台动架(Ⅴ)上，转向机构(Ⅱ)通过支架固定在矢量试车台定架(Ⅵ)上，加载机构(Ⅲ)、空间矢量力测量机构(Ⅳ)安装在转向机构(Ⅱ)上；转向机构(Ⅱ)包括转向盘(1)，导轨(2)和移动块(3)，转向盘中心设有一个中心螺纹孔，转向盘边缘设有一圈均布的边缘螺纹孔，导轨(2)的一端在转向盘中心的中心螺纹孔固定，另一端可以在边缘任意一个边缘螺纹孔固定，移动块(3)安装在导轨(2)上，并可在导轨(2)上任意位置移动；在矢量试车台动架(Ⅴ)与矢量试车台定架(Ⅵ)之间设有三个垂直方向力传感器，两个主推力方向力传感器和一个侧向力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种空间矢量力校准方法，其特征在于，所述步骤1建立的矢量推力测量模型为：

F--矢量推力；

K--系数矩阵；

B--常数项矩阵；

Fx--分解在x方向的矢量力；

Fy--分解在y方向的矢量力；

Fz--分解在z方向的矢量力；

Fx1-x、Fx2-x--主推力方向传感器测量值；

Fy1-y、Fy2-y、Fy3-y--垂直方向传感器测量值；

Fz1-z--侧向传感器测量值。

3.根据权利要求1所述的一种空间矢量力校准方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤2.1采集三个垂直方向力传感器，两个主推力方向力传感器和一个侧向力传感器的零点值；

步骤2.2改变移动块(3)在导轨(2)上的位置来调节轴向角度的变化，改变导轨(2)在边缘孔的固定位置来调节周向角度，加载机构(Ⅲ)在不同角度给装置施加不同大小的标准力F，标准传感器测量标准力F的大小，利用三坐标测量仪，测量方向指示杆的轴向角度和周向角度；采集三个纵向力传感器，两个主推力方向力传感器和一个垂直方向力传感器在不同受力情况下的数值；

步骤2.3通过标准力F及轴向角度和周向角度计算获得Fx、Fy、Fz。

4.根据权利要求3所述的一种空间矢量力校准方法，其特征在于，所述步骤3包括，将测得的主推力方向传感器测量值Fx1-x、Fx2-x；Fy1-y、Fy2-y、Fy3-y垂直方向传感器测量值；侧向传感器测量值Fz1-z；及计算得到的Fx、Fy、Fz带入矢量推力测量模型，采用MATLAB软件解超定方程组，得到方程组的最小二乘解，即为系数矩阵K和常数项矩阵B。