[发明专利]一种通用的风洞天平体轴静校架复位方法

说明书

一种通用的风洞天平体轴静校架复位方法，涉及风洞天平静校技术领域；包括如下步骤：步骤(一)、将天平的天平坐标系与预先建立的地轴坐标系重合，记为机械零点；步骤(二)、依次对第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机和第六电机进行增量驱动，采集6个电机码盘读数和6个激光位移传感器读数；步骤(三)、计算码盘读数增量与位移传感器读数增量的转换矩阵A；步骤(四)、计算目标码盘读数；步骤(五)、根据计算得到的目标码盘读数，控制6个电机依次复位，直到6个位移传感器的读数回到加载砝码前的读数。本发明适用于串联式、并联式或者串联并联组合形式的复位系统，复位速度快、操作简单便捷且适应不同形式复位系统。

技术领域

本发明涉及一种风洞天平静校技术领域，特别是一种通用的风洞天平体轴静校架复位方法。

背景技术

风洞天平是飞行器风洞气动力试验的关键核心设备，而天平静校系统是一种用于风洞天平静校的特殊计量设备，其性能直接影响天平的性能，进而影响飞行器风洞气动力试验结果的准确性。

风洞天平静校系统按加载坐标轴系的不同，可分为地轴系天平静校系统与体轴系天平静校系统。地轴系天平静校系统不考虑天平受载后的变形，虽然结构简单，但影响天平对气动力测量的准度，在国内外已经很少使用。目前一般采用体轴系静校系统，体轴系能够准确地模拟模型对天平的加载，而体轴静校系统中最常用的是复位法，当天平及支杆受载变形时通过复位系统使加载头回到受载前的位置和状态，实现体轴系静校。

复位系统主要有串联式和并联式两种。串联式的复位系统顾名思义是将实现各个自由度的机构串联起来。这种结构复位速度快，且易于单自由度复位，复位精度高，对其它自由度复位相对影响小。并联式复位系统是将几个自由度的运动进行组合及分解，通过协调各自由度间的运动关系实现。这种结构的台体的各自由度补偿运动之间有较复杂干扰，复位控制也是比较复杂的。

专利CN 202938983 U中提出了一种串联式复位系统的复位方法，该方法采用六个位移传感器测量天平受载后角度和位移变化量，然后对应到复位系统的各个电机实现依次复位。但是该方法并不适用于并联式复位系统，并联式复位系统各自由度补偿运动之间有较复杂干扰，即使测得天平受载后角度和位移变化量，还需要进行复杂的逆解运算才能对应到各个电机。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种通用的风洞天平体轴静校架复位方法，适用于串联式、并联式或者串联并联组合形式的复位系统，复位速度快、操作简单便捷且适应不同形式复位系统。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种通用的风洞天平体轴静校架复位方法，包括如下步骤：

步骤(一)、调整复位机构内部的第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机和第六电机；使天平的天平坐标系O′X′Y′Z′与预先建立的地轴坐标系OXYZ重合；记为机械零点；天平的周围分布有第一激光位移传感器、第二激光位移传感器、第三激光位移传感器、第四激光位移传感器、第五激光位移传感器和第六激光位移传感器，共6个激光位移传感器；调节6个激光位移传感器的读数；

步骤(二)、第一电机内设置有第一码盘，第一码盘的读数为第一电机的位置；第二电机内设置有第二码盘，第二码盘的读数为第二电机的位置；第三电机内设置有第三码盘，第三码盘的读数为第三电机的位置；第四电机内设置有第四码盘，第四码盘的读数为第四电机的位置；第五电机内设置有第五码盘，第五码盘的读数为第五电机的位置；第六电机内设置有第六码盘，第六码盘的读数为第六电机的位置；依次对第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机和第六电机进行增量驱动，采集6个电机码盘读数和6个激光位移传感器读数；

步骤(三)、计算码盘与位移传感器读数增量的转换矩阵A；

步骤(四)、回到机械零点；根据转换矩阵A和位移传感器读数增量，计算得到码盘增量，获得目标码盘读数；