压电式推力矢量测试系统传感器设计

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作者 李峥 任宗金 +3 位作者 林山 李新阳 张军 张巍 《航空发动机》 北大核心 2025年第6期169-173,共5页

为实现新一代发动机对于高动态推力矢量的测试需求,基于6组件的多分量卧式推力矢量测试系统,提出压电3向力传感器的矢量推力测试方法,设计3向压电传感器、刚性连接结构以及测试系统。采用理论建模与仿真计算相结合的方式分析压电式推力... 为实现新一代发动机对于高动态推力矢量的测试需求,基于6组件的多分量卧式推力矢量测试系统,提出压电3向力传感器的矢量推力测试方法,设计3向压电传感器、刚性连接结构以及测试系统。采用理论建模与仿真计算相结合的方式分析压电式推力矢量测试系统的力传递规律,得到每个传感器3个方向的力传递系数,从理论上验证了方案的可行性。通过仿真计算对传感器位置极限受力进行分析,基于分析结果设计了压电传感器量程及尺寸。开发了压电传感器并进行了静态标定、动态标定及刚度测量试验,结果表明:各传感器3个方向线性误差及重复性误差均在1%以内,3向固有频率高达8701.1、8789.06、8457.03 Hz,3向刚度分别为709.9、718.1、1538.4 kN/mm。传感器动静态特性好、刚度高,满足了动态推力矢量的测试需求。 展开更多

关键词 推力矢量测试 压电传感器 标定 压电式测试系统 航空发动机

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基于有限元分析的推力矢量测试平台研究 被引量：8

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作者 王红艳 孙宝元 +1 位作者 钱敏 张军 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第5期618-620,共3页

重点介绍了一种压电石英式推力矢量测试平台。用有限元分析工具对测力平台模型进行静力学分析,并对测力平台的关键尺寸进行结构参数优化设计,以达到减少非线性和横向干扰的目的。实验结果表明:该测力平台具有良好的静态性能指标,灵敏度... 重点介绍了一种压电石英式推力矢量测试平台。用有限元分析工具对测力平台模型进行静力学分析,并对测力平台的关键尺寸进行结构参数优化设计,以达到减少非线性和横向干扰的目的。实验结果表明:该测力平台具有良好的静态性能指标,灵敏度、线性度都达到了设计要求,直接输出的相间干扰在2%以内,可以满足推力矢量测量的需要。 展开更多

关键词 压电石英 推力矢量/测试平台 有限元分析 优化设计

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对火箭发动机推力矢量测试系统的标定 被引量：8

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作者 王志勇 孙宝元 +3 位作者 张军 钱敏 翟怡 任宗金 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第1期64-66,共3页

重点介绍了一种用于测量火箭发动机推力矢量的压电式测试系统,并设计了对测试系统进行静态标定和动态标定的装置。多次标定结果表明:该推力矢量测试系统静态性能良好,灵敏度、线性度都达到了设计要求,直接输出的向间横向干扰在5%以内;... 重点介绍了一种用于测量火箭发动机推力矢量的压电式测试系统,并设计了对测试系统进行静态标定和动态标定的装置。多次标定结果表明:该推力矢量测试系统静态性能良好,灵敏度、线性度都达到了设计要求,直接输出的向间横向干扰在5%以内;动态性能优异,响应迅速,无滞后现象和振荡现象的出现。 展开更多

关键词 压电石英 推力矢量测试系统 静态标定 动态标定

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发动机推力矢量测试系统的设计 被引量：4

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作者 胡旭晓 孙宝元 +1 位作者 钱敏 沈建伟 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第11期59-61,共3页

介绍了关于发动机推力矢量的测试系统,阐述了利用传感器进行发动机推力矢量的测试。利用设计的压电式测力平台和其相应的测试软件以及测试系统,用反求法求得空间力矢量大小、推力矢量的推力偏移量、推力偏斜角。通过试验结果表明:此方... 介绍了关于发动机推力矢量的测试系统,阐述了利用传感器进行发动机推力矢量的测试。利用设计的压电式测力平台和其相应的测试软件以及测试系统,用反求法求得空间力矢量大小、推力矢量的推力偏移量、推力偏斜角。通过试验结果表明:此方案是可行的。 展开更多

关键词 发动机 推力矢量 测力平台 测试系统

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发动机矢量推力测量与校准系统设计研究 被引量：5

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作者 王宏亮 晏卓 +2 位作者 李志勋 刘丽宁 王朋军 《火箭推进》 CAS 2018年第1期75-80,共6页

矢量推力作为火箭发动机关键性能参数,对飞行器的飞行轨道精度控制具有重要意义。对火箭发动机工作产生的矢量推力进行准确测量成为目前发动机试验推力测量中亟待解决的问题。介绍了国内外目前矢量推力测量技术的进展和矢量推力测量与... 矢量推力作为火箭发动机关键性能参数,对飞行器的飞行轨道精度控制具有重要意义。对火箭发动机工作产生的矢量推力进行准确测量成为目前发动机试验推力测量中亟待解决的问题。介绍了国内外目前矢量推力测量技术的进展和矢量推力测量与校准系统原理组成,分析了系统设计的关键技术,建立了发动机矢量推力测量与原位校准系统。基于矢量推力的解耦算法,开发了矢量推力测量与校准软件。针对某型号姿控发动机进行矢量推力试验测量,成功获得了发动机的矢量推力数据。测得的发动机的矢量力数据中主推力的测量不确定度低于1%,侧向力的不确定度低于5%。 展开更多

关键词 火箭发动机 矢量推力 测量校准系统 设计研究

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几种国外火箭发动机推力矢量测量装置概述 被引量：6

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作者 刘万龙 王得志 +2 位作者 刘硕 田国华 朱昊伟 《火箭推进》 CAS 2021年第4期6-12,共7页

理想状态下,火箭发动机推力作用线与发动机中心轴线重合,但由于加工精度、高温高压燃气在喷管中的不对称流动以及喷管喉部烧蚀等原因,导致发动机推力实际作用线偏离发动机理论中心轴线,从而产生推力偏心。火箭发动机的推力是一个空间向... 理想状态下,火箭发动机推力作用线与发动机中心轴线重合,但由于加工精度、高温高压燃气在喷管中的不对称流动以及喷管喉部烧蚀等原因,导致发动机推力实际作用线偏离发动机理论中心轴线,从而产生推力偏心。火箭发动机的推力是一个空间向量,在火箭发动机工作过程中,它的大小、方向和作用点位置都是随时间不断变化的。推力矢量对飞行器的飞行轨迹有重大影响。鉴于火箭发动机推力矢量测量的需要,美国等西方国家对此进行了较多研究,但由于技术保密的原因,介绍其推力矢量测量装置的文献比较少。对收集到的一些国外资料进行整理。介绍了推力矢量的基本概念,对美国、日本、俄罗斯和韩国的火箭发动机推力矢量测量装置进行了概述,可以为国内同行提供参考。 展开更多

关键词 火箭 发动机 推力矢量 测量装置

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固体火箭发动机燃气二次喷射推力矢量控制试验研究 被引量：3

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作者 吴雄 焦绍球 +2 位作者 杜长宝 王虎干 张为华 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期457-460,共4页

介绍了固体火箭发动机卧式六分力试车台系统及其测量原理,设计了燃气二次喷射固体发动机试验系统,完成了燃气二次喷射发动机原理性试验。试验结果表明,二次喷射具有放大作用,燃气二次喷射能产生较大的侧向控制力。试验得到的推力矢量控... 介绍了固体火箭发动机卧式六分力试车台系统及其测量原理,设计了燃气二次喷射固体发动机试验系统,完成了燃气二次喷射发动机原理性试验。试验结果表明,二次喷射具有放大作用,燃气二次喷射能产生较大的侧向控制力。试验得到的推力矢量控制偏角为7°,二次喷射燃气侧向比冲为2 366.4 N.s/kg,其效率远高于液体二次喷射。 展开更多

关键词 燃气二次喷射 推力矢量控制 六分力测量 试验研究

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具有自修复功能间接自适应飞行控制系统研究 被引量：2

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作者 宋述杰 苏浩秦 邓建华 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2006年第3期40-44,共5页

分析了具有自修复功能的推力矢量飞机自适应控制系统的结构功能特点,利用RHO优化控制算法实现在线控制器设计,利用MSLS辨识算法实现在线飞行参数辨识,采用等价空间算法、传感器信息融合技术和概率统计理论实现FDI算法。依据系统各个部... 分析了具有自修复功能的推力矢量飞机自适应控制系统的结构功能特点,利用RHO优化控制算法实现在线控制器设计,利用MSLS辨识算法实现在线飞行参数辨识,采用等价空间算法、传感器信息融合技术和概率统计理论实现FDI算法。依据系统各个部分的算法开发了仿真平台,对飞机存在舵面故障情况下的飞行控制系统进行仿真,解决了舵面损伤后气动参数变化问题。仿真表明,该控制系统是一个完整、鲁棒、收敛系统。 展开更多

关键词 推力矢量飞机 自适应控制 自修复飞行控制 仿真平台

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精密检测平台定位误差自适应补偿技术 被引量：1

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作者 张东旭 毕果 +3 位作者 郭隐彪 王健 王詹帅 潘日 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期115-120,共6页

为了实现光学元件精密检测平台定位误差的自适应补偿,以保证在不同的检测环境中平台能够自行保持高精度,提出了基于检测环境监测和支持向量回归机的定位误差自适应补偿方法。首先,以多组检测环境中温度、湿度和气压的具体测量值作为训... 为了实现光学元件精密检测平台定位误差的自适应补偿,以保证在不同的检测环境中平台能够自行保持高精度,提出了基于检测环境监测和支持向量回归机的定位误差自适应补偿方法。首先,以多组检测环境中温度、湿度和气压的具体测量值作为训练数据,利用支持向量回归机建立定位误差最大值的预测模型,进行最大值预测。然后,将最大值同温度、湿度、气压等环境因素和位置信息一起作为训练数据,迭代使用支持向量回归机,建立任意位置定位误差预测模型。最后,将预测到的定位误差值传入检测平台控制器中进行补偿。应用雷尼绍激光干涉仪,温度、湿度和气压传感器等仪器设备,在光学元件精密检测平台上进行了具体实验。实验结果表明该技术切实可行,预测数据与实测数据差值绝对值的平均值为0.88μm,Pearson相关系数的平方为0.99,自适应补偿后平均定位误差由43μm降为1.4μm。 展开更多

关键词 精密检测平台 检测环境监测 支持向量回归机 定位误差 自适应补偿

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飞艇平台推力矢量转向系统的设计 被引量：2

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作者 彭桂林 吴晴 《机械传动》 CSCD 北大核心 2011年第10期13-15,20,共4页

飞艇是一种轻于空气的飞行器,其悬停和垂直起降需要通过推力矢量控制系统来实现。通过综合分析飞艇平台推力矢量转向机构的工作原理,利用蜗轮蜗杆传动具有自锁的特点和伺服电机传递运动精准的特点,提出了一种新型的飞艇平台推力矢量大... 飞艇是一种轻于空气的飞行器,其悬停和垂直起降需要通过推力矢量控制系统来实现。通过综合分析飞艇平台推力矢量转向机构的工作原理,利用蜗轮蜗杆传动具有自锁的特点和伺服电机传递运动精准的特点,提出了一种新型的飞艇平台推力矢量大角度倾转装置的结构实现方案。在确定转向机构转向阻力矩等参数后,给出了伺服电机的选型依据,最后详细进行了涡轮蜗杆机构的设计,从而实现了双发双螺旋桨的同步转向,对于相关的飞艇平台推力控制设计具有很好的借鉴意义。 展开更多

关键词 飞艇平台 推力矢量控制 转向系统 蜗轮蜗杆传动

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基于重力矢量测量的惯性平台摇摆动态精度测试方法研究 被引量：2

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作者 张金云 姜欢 +1 位作者 赵军虎 段英尧 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2021年第2期74-79,共6页

为了准确高效地评估高精度惯性平台的摇摆动态精度,提出了一种基于重力矢量测量的惯性平台摇摆动态精度测试方法。惯性平台台体在摇摆过程中稳定在惯性空间,通过安装在平台台体上的3个正交方向的石英加速度计测量重力矢量,重力矢量在台... 为了准确高效地评估高精度惯性平台的摇摆动态精度,提出了一种基于重力矢量测量的惯性平台摇摆动态精度测试方法。惯性平台台体在摇摆过程中稳定在惯性空间,通过安装在平台台体上的3个正交方向的石英加速度计测量重力矢量,重力矢量在台体上的投影角直接反映平台台体的姿态变化,根据测量方法误差及石英加速度计输出特性进行姿态解算,并通过计算惯性平台动静漂移率之差得到惯性平台的摇摆动态精度。惯性平台的摇摆试验结果表明,基于重力矢量测量的惯性平台摇摆动态精度测试方法稳定性好、可信度高,并在误差控制方面明显优于传统的摇摆测试方法。 展开更多

关键词 惯性平台 重力矢量测量 摇摆动态精度 测试方法

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飞艇推力矢量转向系统支架的静动态特性分析 被引量：1

12

作者 王磊 唐为民 郭亚军 《四川兵工学报》 CAS 2014年第6期85-86,90,共3页

基于有限元法建立推力矢量转向系统支架的有限元模型,对某型飞艇推力矢量转向系统支架结构的静动态特性进行了研究。分析了不同边界条件下支架的静态特性,得出了不同载荷作用下支架的应力分布情况,通过模态分析,得到了支架的动态特性,... 基于有限元法建立推力矢量转向系统支架的有限元模型,对某型飞艇推力矢量转向系统支架结构的静动态特性进行了研究。分析了不同边界条件下支架的静态特性,得出了不同载荷作用下支架的应力分布情况,通过模态分析,得到了支架的动态特性,为支架的设计和使用提供了必要的理论依据。 展开更多

关键词 飞艇 推力矢量转向系统 支架 静动态特性

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通用飞机发动机一体化试验平台的设计与应用 被引量：5

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作者 宋江涛 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2017年第1期25-27,51,共4页

为测量发动机装机后的推力等性能指标,设计了一个通用飞机发动机一体化试验平台。该平台采用可调式品字布局,能有效兼容不同类型飞机推力测量试验需求。测控系统采用网络式多数据源融合测试结构,可通过多种方式同步测量多台发动机性能... 为测量发动机装机后的推力等性能指标,设计了一个通用飞机发动机一体化试验平台。该平台采用可调式品字布局,能有效兼容不同类型飞机推力测量试验需求。测控系统采用网络式多数据源融合测试结构,可通过多种方式同步测量多台发动机性能数据和推力数据。使用该试验平台对大型运输机发动机的装机推力进行了直接测量,结果表明:试验平台各系统工作良好,测试精度满足飞机推力测量技术要求。 展开更多

关键词 航空发动机 一体化试验平台 可调式推力测量平台 测控系统 装机推力 试验体系

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离子推力器推力矢量偏角测试 被引量：6

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作者 唐福俊 《真空与低温》 2009年第2期81-85,共5页

研制了离子推力器推力矢量偏角测试系统,包括测试装置的设计、制造、测试处理软件的设计和调试。应用研制的测试系统对20cm离子推力器的推力矢量偏角进行了测试。

关键词 离子推力器 推力矢量偏角 测试

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推力矢量飞机自适应控制系统仿真平台研究 被引量：1

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作者 宋述杰 龙浩 苏浩秦 《飞机设计》 2005年第2期59-63,共5页

研究了具有自修复功能的推力矢量飞机自适应控制系统的结构功能特点,研究了RHO优化控制算法实现在线控制器设计,利用MSLS辨识算法实现在线飞行参数辨识和等价空间算法、传感器信息融合技术和概率统计理论实现FDI算法。并且根据系统各个... 研究了具有自修复功能的推力矢量飞机自适应控制系统的结构功能特点,研究了RHO优化控制算法实现在线控制器设计,利用MSLS辨识算法实现在线飞行参数辨识和等价空间算法、传感器信息融合技术和概率统计理论实现FDI算法。并且根据系统各个部分的算法,采用面向对象技术语言VC++6.0和三维图形语言OpenGL开发了仿真平台,利用仿真平台实时演示了飞机存在舵面故障情况下的飞行控制系统运行仿真,解决了飞机飞行过程中存在舵面损伤和气动参数变化的问题,该仿真平台可以根据需求进行飞机故障加载,具备完备的推力矢量飞机自适应控制系统仿真功能。 展开更多

关键词 推力矢量飞机 自适应控制 仿真平台 MSL5辨识算法 飞行参数

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气浮式空间力矢量测量方法研究

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作者 黄斌 余晓芬 +2 位作者 黄英 黄海阳 张文伟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期127-130,共4页

提出了基于气浮测力的力矢量测量方法,设计了一维气浮测力模型和气浮式力矢量测量平台模型,推导得出了空间力矢量的求解公式,研制了气浮式空间力矢量测量平台样机。实验结果表明:沿坐标轴方向加载时,其他坐标轴方向测量值均为零,这表明... 提出了基于气浮测力的力矢量测量方法,设计了一维气浮测力模型和气浮式力矢量测量平台模型,推导得出了空间力矢量的求解公式,研制了气浮式空间力矢量测量平台样机。实验结果表明:沿坐标轴方向加载时,其他坐标轴方向测量值均为零,这表明气浮式测力平台测力时不存在维间耦合现象。三维空间内力矢量测量误差结果如下:力的相对误差为0.2%,力的方向误差为0.5°,作用在气浮平台上力的作用点位置坐标误差为±0.05mm。 展开更多

关键词 力矢量测量 三维力测量 气浮测力 气浮测力平台

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基于矢量网络分析仪的虚拟大规模MIMO信道测量平台 被引量：1

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作者 袁磊 庞苇 袁浩 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第3期116-120,共5页

大规模MIMO是5G移动通信系统的关键技术之一。通过实验教学使学生理解大规模MIMO无线信道特性是无线通信课程教学中的一个重要环节。针对传统大规模MIMO无线信道测量平台造价昂贵难以在实验教学中普及的问题,设计开发了一种价格低廉的... 大规模MIMO是5G移动通信系统的关键技术之一。通过实验教学使学生理解大规模MIMO无线信道特性是无线通信课程教学中的一个重要环节。针对传统大规模MIMO无线信道测量平台造价昂贵难以在实验教学中普及的问题,设计开发了一种价格低廉的虚拟大规模MIMO信道测量平台,使用矢量网络分析仪作为信号的发生器和接收器,运用LabVIEW开发基于3D打印机改造的移动测量平台的控制程序与交互界面,实现对大规模MIMO无线信道的自动化测量。该测量平台既能用于实验教学,也能用于学术研究,具有较好的应用价值。 展开更多

关键词 实验教学 大规模MIMO 矢量网络分析仪 无线信道测量平台

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具有自修复功能自适应飞行控制系统仿真研究

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作者 龙浩 宋述杰 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2791-2796 2803,2803,共7页

研究具有自修复功能的推力矢量飞机自适应控制系统功能及其结构,采用RHO(Receding Horizon Optimal)优化控制算法设计在线控制系统,利用MSLS(Multi-step Least Squares)辨识算法实现在线飞行参数辨识,采用等价空间算法、传感器信息融合... 研究具有自修复功能的推力矢量飞机自适应控制系统功能及其结构,采用RHO(Receding Horizon Optimal)优化控制算法设计在线控制系统,利用MSLS(Multi-step Least Squares)辨识算法实现在线飞行参数辨识,采用等价空间算法、传感器信息融合技术和概率统计理论实现FDI算法。并且采用面向对象技术语言VC++2010与三维图形语言Open GL结合开发了仿真平台,利用仿真平台对存在舵面故障情况下的系统自修复功能进行验证仿真,结果显示系统对飞行过程中发生舵面损伤后气动参数变化具有良好适应性,同时该仿真平台可以根据需求进行飞机故障加载,具备完备的自适应控制系统仿真功能。 展开更多

关键词 推力矢量飞机 自适应控制 自修复飞行控制 仿真平台

原文传递

蒙特卡洛法在发动机推力测量不确定度评估中的应用 被引量：6

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作者 郑科 耿卫国 朱子环 《计算机测量与控制》 2021年第6期249-254,共6页

现行对发动机试验推力测量不确定度的评估一直采用GUM法,存在输入量和输出量概率分布假设以及非线性模型近似等问题,有一定的局限性;以发动机推力矢量测量为例,文中简述了压电式推力矢量测量的数学模型,运用GUM法对推力矢量参数的不确... 现行对发动机试验推力测量不确定度的评估一直采用GUM法,存在输入量和输出量概率分布假设以及非线性模型近似等问题,有一定的局限性;以发动机推力矢量测量为例,文中简述了压电式推力矢量测量的数学模型,运用GUM法对推力矢量参数的不确定度评估,同时分析了蒙特卡洛法的原理、具体评估过程和适用性,编制了软件,并将不确定度评估结果与GUM法评估结果进行对比;对比结果表明,在发动机试验推力矢量参数的不确定度评估过程中,蒙特卡洛法相比GUM法更为适用。 展开更多

关键词 推力矢量 蒙特卡洛法 测量不确定度

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软土地层盾构推力矢量自适应控制技术试验研究 被引量：1

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作者 陈刚 朱叶艇 +3 位作者 王志华 王秀志 秦元 张子新 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第11期2159-2170,I0017-I0028,共24页

为解决软土地层中盾构轴线自适应控制时,基于纠偏转向需求的目标总推力矢量获取困难的问题,提出一种盾构推力矢量自适应控制技术。通过将盾构总推力与掘进速度,总推力水平和垂直合力矩分别与盾构水平和高程方向目标转向角度进行闭环控制... 为解决软土地层中盾构轴线自适应控制时,基于纠偏转向需求的目标总推力矢量获取困难的问题,提出一种盾构推力矢量自适应控制技术。通过将盾构总推力与掘进速度,总推力水平和垂直合力矩分别与盾构水平和高程方向目标转向角度进行闭环控制,实现非恒定负载条件下盾构总推力矢量的高速自适应生成。通过构建可模拟盾构直线推进的大型试验平台以及全推进油缸单元全控的液压控制系统,验证非恒定负载力、非恒定负载力力矩以及非恒定负载力矢量条件下盾构稳态推进的可行性。试验结果表明:1)盾构总推力有效响应负载力变化,两者差值保持为系统摩阻力,存在因负载力突变盾构降速后再恢复的现象;2)盾构总推力力矩未及时跟进负载力力矩变化的情况下,切口水平姿态偏差值小幅突变后可超调复位;3)盾构总推力矢量实现了与负载力矢量的协同响应,推进速度偏差整体控制在设定值-1~+2 mm/min,盾构切口水平姿态偏差控制在设定值±3 mm。 展开更多

关键词 盾构 盾构掘进 推力矢量 自适应 试验平台

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