一种基于风洞试验环境的轨迹捕获系统设计 被引量：2

1

作者 贺云 张飞龙 +1 位作者 徐志刚 刘哲 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2480-2487,共8页

为了对投放物(以下称外挂物)相对飞机的分离特性进行考察,设计了一种用于跨声速风洞试验的轨迹捕获系统,来模拟外挂物从飞机上释放时的运动轨迹。针对外挂物轨迹的捕获问题,设计出一种6自由度串联机械臂,并通过有限元方法分析其受气动... 为了对投放物(以下称外挂物)相对飞机的分离特性进行考察,设计了一种用于跨声速风洞试验的轨迹捕获系统,来模拟外挂物从飞机上释放时的运动轨迹。针对外挂物轨迹的捕获问题,设计出一种6自由度串联机械臂,并通过有限元方法分析其受气动载荷时的位置精度;对机械臂进行运动学分析,根据外挂物动力学方程设计出机械臂捕获外挂物轨迹的控制器,并对机械臂运动空间进行了仿真分析;对某外挂物运动轨迹和机械臂对该投放物的捕获轨迹进行了仿真模拟。结果表明:该试验系统的允许试验时间大于0. 8 s,机械臂对外挂物各方向上运动轨迹的捕获误差不超过1 mm,满足试验精度要求,从理论上验证了所设计的风洞试验轨迹捕获系统对外挂物轨迹模拟的真实性。 展开更多

关键词 风洞试验 外挂物 轨迹捕获系统 机械臂 外挂物轨迹模拟

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我国首次形成高超声速风洞双分离轨迹捕获(CTS)试验能力 被引量：5

2

作者 林敬周 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期126-126,共1页

中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所在Φ1 m量级高超声速风洞(FD-30)上建成双轨迹捕获(Dual Captive Trajectory Simulation System,CTS)试验系统,在国内首次形成高超声速风洞双分离轨迹捕获试验能力。轨迹捕获是一种在地... 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所在Φ1 m量级高超声速风洞(FD-30)上建成双轨迹捕获(Dual Captive Trajectory Simulation System,CTS)试验系统,在国内首次形成高超声速风洞双分离轨迹捕获试验能力。轨迹捕获是一种在地面风洞设备中模拟飞行器多体分离后分离轨迹的试验技术。超高速空气动力研究所攻克了高超声速流场两级同步实时数据采集、气动解算、运动分配、动力学分析、运动控制等一系列技术难题,在Φ1 m高超声速风洞中成功开展了马赫数Ma=6两级入轨空天飞行器标模并联分离双分离轨迹捕获试验,分离轨迹预测精度优于8.7%,达到国际先进水平,可为我国先进高超声速飞行器多体分离安全评估、气动性能和分离轨迹预测以及分离方案设计等提供支撑。 展开更多

关键词 高超声速风洞 轨迹捕获 空天飞行器 风洞设备 高超声速飞行器 多体分离 轨迹预测 空气动力

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卡尔曼滤波在某跨声速风洞CTS机构连续动态轨迹捕获试验技术中的应用 被引量：2

3

作者 王飞 祝汝松 张俊生 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期103-108,共6页

外挂物分离轨迹捕获技术是世界上一种先进而且难度较大的风洞试验技术,国内某跨声速风洞捕获轨迹试验装置(CTS)首次对连续动态轨迹捕获实验技术进行了研究。本文首先介绍了该跨声速风洞CTS机构动态轨迹的预测方法,随后对该机构连续动态... 外挂物分离轨迹捕获技术是世界上一种先进而且难度较大的风洞试验技术,国内某跨声速风洞捕获轨迹试验装置(CTS)首次对连续动态轨迹捕获实验技术进行了研究。本文首先介绍了该跨声速风洞CTS机构动态轨迹的预测方法,随后对该机构连续动态轨迹同步控制方法的具体实现步骤进行了较为详细的描述,分别介绍了无缓冲和有缓冲的动态轨迹连续同步控制过程及约束条件;在此基础上,针对CTS机构天平信号硬件滤波滞后和精度要求间矛盾的现实,引入泰勒中值定理,建立卡尔曼滤波(KF)模型,选取适当参数,对天平信号进行动态实时滤波处理,并与传统的位置控制方式进行吹风试验比较。试验结果表明:卡尔曼滤波较好地平衡了CTS机构天平信号硬件滤波滞后和精度要求之间的矛盾,且分离轨迹的重复性得到了验证,机构风洞吹风试验的效率也大为提高。 展开更多

关键词 跨声速风洞 捕获轨迹试验装置 连续 动态 卡尔曼滤波

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高超声速风洞双体同步分离捕获轨迹试验技术 被引量：5

4

作者 林敬周 解福田 +2 位作者 钟俊 邹东阳 皮阳军 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期77-86,76,I0002,共12页

为了更准确地模拟质量与体积相当的高超声速飞行器多体分离过程,在国内首次研发了高超声速风洞双体同步捕获轨迹试验技术。通过将风洞前室总温总压信号及模型天平测力信号等的数据采集、实时气动及动力学解算、上/下机构联动组合控制、... 为了更准确地模拟质量与体积相当的高超声速飞行器多体分离过程,在国内首次研发了高超声速风洞双体同步捕获轨迹试验技术。通过将风洞前室总温总压信号及模型天平测力信号等的数据采集、实时气动及动力学解算、上/下机构联动组合控制、上/下机构运动分配四项关键功能融为一体的设计方式,建立了Φ1 m高超声速风洞双体同步分离试验平台。结合两级入轨空天飞行器标模的多体分离特性研究,开展了马赫数6条件下典型状态的双体CTS(captive trajectory system)试验验证。验证结果表明建立的高超声速风洞双体同步捕获轨迹试验技术较好地获得了飞行器两级分离轨迹及气动特性,纵向气动力试验精度优于4.8%、力矩优于6.2%,纵向捕获轨迹预测精度优于8.7%,可以满足高超声速飞行器两级分离过程中均有较大位姿变化的多体分离模拟。 展开更多

关键词 高超声速风洞 多体分离 双体同步捕获轨迹 并联分离

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1.2m跨超声速风洞新型捕获轨迹系统研制 被引量：21

5

作者 黄叙辉 庞旭东 宋斌 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期95-98,共4页

为提高武器干扰与分离特性测量的风洞试验能力,满足客户不断提高的试验需求,CARDC设计了一套1.2m跨超声速风洞新型捕获轨迹系统。简要介绍了新系统的设计和实现的主要技术指标以及应用情况,风洞调试结果表明,新系统在行程、试验效率、... 为提高武器干扰与分离特性测量的风洞试验能力,满足客户不断提高的试验需求,CARDC设计了一套1.2m跨超声速风洞新型捕获轨迹系统。简要介绍了新系统的设计和实现的主要技术指标以及应用情况,风洞调试结果表明,新系统在行程、试验效率、系统可靠性和试验M数范围等诸多方面有了很大进展。 展开更多

关键词 跨超声速风洞 捕获轨迹系统 风洞试验

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气动系数插值在捕获轨迹试验中的应用 被引量：2

6

作者 陈钦豪 陈洪 《气动实验与测量控制》 CSCD 1991年第4期84-87,共4页

本文叙述气动系数插值在捕获轨迹试验中的交叉核对和轨迹计算中的应用。对外挂物在某一个新的位置上的某些量的误差进行核对,看其是否在允许的范围之内,称为“交叉核对”。交叉核对分为两种,一种是对位置本身的核对,另一种是对气动系数... 本文叙述气动系数插值在捕获轨迹试验中的交叉核对和轨迹计算中的应用。对外挂物在某一个新的位置上的某些量的误差进行核对,看其是否在允许的范围之内,称为“交叉核对”。交叉核对分为两种,一种是对位置本身的核对,另一种是对气动系数的核对。在轨迹计算的每一个步长中应用气动系数插值,可以使计算更加精细,轨迹更加光滑。本文对气动系数插值作了一些改进的尝试,提出将气动系数对时间的插值改为气动系数对线位移的插值,这仅是初步的尝试,有待进一步探索。 展开更多

关键词 捕获轨迹 气动系数 插值 交叉核对

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捕获轨迹试验中外挂物轨迹计算的几个问题

7

作者 陈钦豪 《气动实验与测量控制》 CSCD 1993年第2期90-92,共3页

在捕获轨迹试验中,对外挂物轨迹的计算技巧问题进行了一些探索。根据外挂物在两个相邻位置的测量点间气动系数变化的限度,预计出计算的位移量,指出了选择合适位移量的原则,提出了在某些试验条件下,重力的作用可以另外计算,这既简便又精... 在捕获轨迹试验中,对外挂物轨迹的计算技巧问题进行了一些探索。根据外挂物在两个相邻位置的测量点间气动系数变化的限度,预计出计算的位移量,指出了选择合适位移量的原则,提出了在某些试验条件下,重力的作用可以另外计算,这既简便又精确,在求解常微分方程组时,要注意紧凑,有些中间参数可将其略去,这样可以缩短计算时间,提高试验效率。 展开更多

关键词 捕获轨迹试验 位移量预计 气动力

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一种折叠弹翼悬挂物的分离轨迹试验技术 被引量：6

8

作者 金鑫 袁兵 +1 位作者 张利珍 蔡广平 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期80-84,共5页

提出了一种新的折叠弹翼悬挂物机弹分离轨迹试验技术,重点解决了在机弹分离过程中折叠弹翼动态展开时悬挂物的气动力获取问题。研究表明,提出的试验技术通过将悬挂物气动力修正方法引入到悬挂物分离安全性研究当中,准确地得到悬挂物的... 提出了一种新的折叠弹翼悬挂物机弹分离轨迹试验技术,重点解决了在机弹分离过程中折叠弹翼动态展开时悬挂物的气动力获取问题。研究表明,提出的试验技术通过将悬挂物气动力修正方法引入到悬挂物分离安全性研究当中,准确地得到悬挂物的分离特性,解决了折叠弹翼悬挂物分离轨迹风洞试验技术瓶颈,为折叠弹翼悬挂物的投放分离安全性提供一套工程实用的解决方案。 展开更多

关键词 试验技术 折叠弹翼 悬挂物分离 气动力修正 分离安全性 捕获轨迹风洞试验

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SolidWorks二次开发技术在风洞试验中的应用 被引量：2

9

作者 车兵辉 顾艺 《兵工自动化》 2015年第11期74-77,共4页

针对风洞捕获轨迹试验中外挂物的位置和姿态角难以被直观观察的问题,建立一套基于Solid Works技术的三维可视化系统。通过介绍开发环境和轨迹显示系统的总体结构,利用描述软件根据位姿信息对外挂物模型进行位姿变换,并在运功分析的同时... 针对风洞捕获轨迹试验中外挂物的位置和姿态角难以被直观观察的问题,建立一套基于Solid Works技术的三维可视化系统。通过介绍开发环境和轨迹显示系统的总体结构,利用描述软件根据位姿信息对外挂物模型进行位姿变换,并在运功分析的同时进行了动态模拟外挂物的运动,实现了运动分析的可视化仿真。仿真结果表明:该系统可实现外挂物分离过程的实时显示,便于直观了解外挂物在投放过程中的位姿状态,对提高分析人员的决策速度和工作效率具有重要意义。 展开更多

关键词 SOLID WORKS 二次开发 轨迹捕获 运动仿真

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基于XFC极速控制技术的CTS运动控制系统 被引量：1

10

作者 黎壮声 杜立强 +1 位作者 王生利 刘晓波 《兵工自动化》 2011年第11期68-71,77,共5页

针对传统风洞捕获轨迹试验(captive trajectory simulation,CTS)运动控制系统无法满足某新型风洞进行型号试验的需要,从硬件和软件2个方面详细介绍了一种基于极速控制技术(extremely fast control,XFC)的CTS运动控制系统。将基于PC的运... 针对传统风洞捕获轨迹试验(captive trajectory simulation,CTS)运动控制系统无法满足某新型风洞进行型号试验的需要,从硬件和软件2个方面详细介绍了一种基于极速控制技术(extremely fast control,XFC)的CTS运动控制系统。将基于PC的运动控制方式、嵌入式PC机、带EtherCAT实时以太网的伺服驱动器和快速I/O端子应用于CTS控制系统中,应用TwinCAT自动化软件开发运动控制程序,实现了CTS的位置控制和连续速度控制功能。风洞调试结果表明:该系统具有软硬件结构简单、动态响应性能好、天平信号受干扰小的特点。 展开更多

关键词 轨迹捕获 极速控制 运动控制

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低速空降风洞试验的关键技术

11

作者 惠增宏 熊超 张彬乾 《航空工程进展》 2012年第4期397-403,共7页

低速空降风洞试验的一个重要目的是研究伞降人员在离机初期的运动姿态和空间轨迹,考察伞降人员的离机安全性。从不带伞空降风洞试验出发,分析归纳单次出舱和连续出舱空降风洞试验中的一些关键技术,包括试验方法的选取、相似参数的确定... 低速空降风洞试验的一个重要目的是研究伞降人员在离机初期的运动姿态和空间轨迹,考察伞降人员的离机安全性。从不带伞空降风洞试验出发,分析归纳单次出舱和连续出舱空降风洞试验中的一些关键技术,包括试验方法的选取、相似参数的确定、空降模型的设计加工和调整技术、载机支撑方式和支撑干扰的影响、空降模型出舱姿态的控制、空降轨迹捕获和分析技术等。进而初步探讨带伞空降风洞试验的一些特有问题,旨在为进一步发展低速空降风洞模拟试验技术提供支持。 展开更多

关键词 风洞试验 连续空降 支撑干扰 轨迹捕获 带伞空降

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高马赫数多体分离试验技术研究与应用 被引量：11

12

作者 林敬周 王雄 +3 位作者 钟俊 谢志江 皮阳军 赵健 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期925-933,共9页

为了给高马赫数飞行器多体分离安全评估提供有效的风洞试验预测手段,提出了Φ1m高超声速风洞多体分离试验系统研制的关键技术及解决办法。通过"风洞前室总温总压信号及模型天平测力信号等的数据采集、气动及动力学解算、机构运动控... 为了给高马赫数飞行器多体分离安全评估提供有效的风洞试验预测手段,提出了Φ1m高超声速风洞多体分离试验系统研制的关键技术及解决办法。通过"风洞前室总温总压信号及模型天平测力信号等的数据采集、气动及动力学解算、机构运动控制"三位一体的设计方式,建立了Φ1m高超声速风洞多体分离轨迹捕获试验技术平台。结合高马赫数飞行器开展了马赫数5条件下的网格测力试验和典型状态的捕获轨迹系统(Captive trajectory system,CTS)试验验证。验证结果表明,研制的Φ1m高超声速风洞多体分离试验系统较好地获得了飞行器分离轨迹及气动特性,可以满足高马赫数多体分离试验的网格测力、捕获轨迹等功能需求,且在一次吹风捕获35个轨迹点的情况下,连续轨迹控制模式相较位置控制模式节约了42.5%的风洞运行时间,提高了试验效率。 展开更多

关键词 高马赫数 多体分离 捕获轨迹 试验技术 风洞试验

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风洞CTS试验并联装置的速度控制方法 被引量：4

13

作者 周润 黄叙辉 +1 位作者 高荣钊 李平 《兵工自动化》 2017年第4期63-68,共6页

为提高风洞捕获轨迹(captive trajectory simulation,CTS)试验中并联装置速度控制的精准度和实时性,针对CTS试验中并联装置的非线性和耦合性特点,提出一种基于并联装置运动学模型的速度控制方法。该方法以该并联装置的位置、速度量化关... 为提高风洞捕获轨迹(captive trajectory simulation,CTS)试验中并联装置速度控制的精准度和实时性,针对CTS试验中并联装置的非线性和耦合性特点,提出一种基于并联装置运动学模型的速度控制方法。该方法以该并联装置的位置、速度量化关系为基础,通过在速度控制闭环中引入补偿量,用于并联装置运动速度的解耦和消除位置累积误差。仿真与风洞试验结果表明:该速度控制方法能够达到CTS试验使用要求;在准确、高效地实现并联装置速度控制的同时,还消除了位置累积误差,原理简单,易于实现。 展开更多

关键词 风洞 捕获轨迹 并联 速度 控制

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基于并联机构构型的新型CTS试验技术 被引量：4

14

作者 董金刚 魏忠武 +3 位作者 赵星宇 谢峰 秦永明 马汉东 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期932-937,I0002,共7页

捕获轨迹试验(CTS)技术是研究机弹分离安全性的有效手段,六自由度机构是CTS试验系统的核心组件。相比串联机构,并联六自由度机构具有定位精度高、机构刚度高以及承载能力强等优势。本文将并联机构应用到CTS风洞试验技术中,在风洞空间尺... 捕获轨迹试验(CTS)技术是研究机弹分离安全性的有效手段,六自由度机构是CTS试验系统的核心组件。相比串联机构,并联六自由度机构具有定位精度高、机构刚度高以及承载能力强等优势。本文将并联机构应用到CTS风洞试验技术中,在风洞空间尺寸等条件约束下,对并联式六自由度机构构型以及结构参数进行设计,给出六自由度机构的位姿反解方程,评估了并联六自由度机构的运动空间,并对机构定位精准度进行了地面测试。CTS试验系统风洞试验验证结果表明:并联式CTS六自由度机构定位精准度高,CTS风洞试验数据重复性良好,试验系统运行稳定,不同马赫数下试验结果规律性良好。 展开更多

关键词 外挂物分离 捕获轨迹试验 六自由度机构 并联机构 构型设计

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1.2m高速风洞CTS装置新控制系统及其应用研究 被引量：4

15

作者 马东平 王发祥 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2003年第1期32-35,共4页

为了满足当前日益增多的外挂物捕获轨迹试验的需要,急需提高1.2m高速风洞CTS装置原控制系统的可靠性和稳定性。采用以工控机为核心、以5650伺服控制器和PDC伺服驱动单元为主要模块的控制系统,代替了原来以单板机为核心的控制系统,并已... 为了满足当前日益增多的外挂物捕获轨迹试验的需要,急需提高1.2m高速风洞CTS装置原控制系统的可靠性和稳定性。采用以工控机为核心、以5650伺服控制器和PDC伺服驱动单元为主要模块的控制系统,代替了原来以单板机为核心的控制系统,并已成功地应用到多项型号分离轨迹试验中。风洞试验表明,新的控制系统有其突出的特点,其稳定性、可靠性、位置控制能力和试验效率均有较大的提高。 展开更多

关键词 CTS装置 控制系统 风洞试验 分离轨迹 飞机 捕获轨迹系统

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带控制律CTS试验的实现 被引量：4

16

作者 阎成 黎秀红 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2003年第1期24-27,共4页

FL24风洞在国内首次进行了带控制律的CTS试验,这是改进捕获轨迹试验方式的一次探索。文中对国内外研究现状、试验技术原理、实现过程进行了阐述。试验结果表明在加控制律的CTS试验中导弹的滚转角和偏航角输出趋稳,呈有控状态。

关键词 CTS 控制律 滚转角 偏航角 FL24风洞 捕获轨迹系统

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六自由度装置滚转轴干扰源的诊断及其抑制

17

作者 马东平 戴一帆 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期86-89,共4页

为了查找滚转轴出现定位偏差的原因 ,通过对比多种情况下滚转轴的反馈信号 ,结合相应的定位试验 ,查出了导致滚转轴出现定位偏差的干扰源。基于对滚转轴反馈信号被干扰原因的分析 ,有针对性地采取了多项措施 ,并给出了这些措施的效果。... 为了查找滚转轴出现定位偏差的原因 ,通过对比多种情况下滚转轴的反馈信号 ,结合相应的定位试验 ,查出了导致滚转轴出现定位偏差的干扰源。基于对滚转轴反馈信号被干扰原因的分析 ,有针对性地采取了多项措施 ,并给出了这些措施的效果。最终采用给Y轴驱动器单独供电的方式解决了这一难题 ,经风洞试验证明 。 展开更多

关键词 六自由度装置 干扰源 滚转轴 反馈信号 抑制 隔离变压器 控制系统 飞机 捕获轨迹系统 风洞试验 定位偏差 故障诊断

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