測量風洞實驗中飛行器實際攻角值的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種測量風洞實驗中飛行器實際攻角值的方法。
【背景技術】
[0002]在風洞試驗中，對模型姿態角的精確控制是試驗順利進行的保證，而模型姿態角中最重要也是最基本的控制量就是模型的攻角角度。攻角也叫模型的迎角，是模型迎著來流與來流形成的夾角。模型的攻角控制需要滿足很高的精度，一般來說，要達到±3°以內。模型姿態角主要由攻角機構來進行控制，攻角機構由驅動設備(如電機)驅動，帶動模型在流場中的攻角變化。在攻角控制的過程中，有很多因素會影響模型攻角的控制精度，其中攻角機構的預裝角度是影響控制精度的一個重要因素。模型攻角值與攻角機構的角度并不相同，預裝角度算是模型攻角與攻角機構角度值的差值，不同的模型可能會用不同的彎接頭來安裝，不同的彎接頭就會導致模型攻角與攻角機構攻角的巨大偏差，同時攻角機構的機械間隙以及模型自重的不同都會導致預置角度發生變化，這個初始零度的偏差會疊加到整個試驗過程中去，因此在進行試驗之前必須將其消除。
[0003]傳統消除風洞模型預裝角度的方法相對比較復雜，一般的步驟是，當模型與支桿安裝到攻角機構上之后，工作人員將彎接頭或帶預裝角度的支桿所產生的角度輸入到程序中，用程序或手動將模型攻角調到零度，然后用程序采集當前的攻角電壓值，程序會對攻角的零點電壓分類討論。由于攻角與傳感器輸出電壓之間一般都不是線性關系，因此在不同的零點電壓范圍，要分別擬合一個攻角電壓公式，然后根據不同的公式計算出不同情況下的攻角值。也就是說根據不同的零點電壓值擬合出不同的攻角電壓公式進而進行采集控制。此方法弊端:1、如果增加新型彎接頭，預裝角度就會不同，這個時候就要重新測量一遍攻角電壓數據，并擬合出一條新的攻角電壓曲線；2、該方法無法有效消除由于模型自重不同導致的微小的攻角誤差，只能針對不同的彎接頭以及帶角度的支桿進行角度上的粗略分類;3、該方法操作費時麻煩，因為要經常擬合新的攻角電壓公式而需要操作人員反復測量模型攻角實際值;4、要想獲得真實的模型預裝角度，只能先將攻角機構走到零度，用象限儀等工具進行測量，測量的精度由測量人員經驗決定，不能得到有效保證。
【發明內容】
[0004]本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。
[0005]本發明還有一個目的是提供一個目的是提供種測量風洞實驗中飛行器實際攻角值的方法，其提高測量與控制精度的方法，采用該方法可以有效克服傳統方法的不足，能夠有效提高攻角控制精度，降低工作人員工作量。
[0006]為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種測量風洞實驗中飛行器實際攻角值的方法，包括:
[0007]步驟一、在攻角機構上安裝一平臺，采集平臺的攻角值為0°時所對應的零點電壓值，和攻角值不為0°時，平臺的不同攻角值時所對應的攻角電壓值；
[0008]步驟二、每個非0°攻角值所對應的攻角電壓值減去零點電壓值，得到多個校正攻角電壓值；
[0009]步驟三、根據步驟二得到的多個校正攻角電壓值，以及每個校正攻角電壓值所對應的攻角值，建立攻角值和校正攻角電壓值的曲線，作為基準曲線；
[0010]步驟四、拆卸平臺，將待測飛行器安裝到攻角機構上，將待測飛行器的攻角值調節為0°，測量此時攻角機構的角度作為待測飛行器的預置角的角度；
[0011]根據待測飛行器的預置角和基準曲線，擬合得到待測飛行器的實際攻角值與攻角電壓值的曲線；
[0012]步驟五、測量待測飛行器安裝在攻角機構上的攻角電壓值，根據測量的攻角電壓值和步驟四得到的待測飛行器的實際攻角值與攻角電壓值的曲線，得到待測飛行器的實際攻角值。
[0013]優選的是，所述的測量風洞實驗中飛行器實際攻角值的方法中，所述步驟一中，攻角機構上安裝一平臺，用攻角傳感器采集平臺在攻角值為0°時所對應的零點電壓值，和攻角值不為0°時，平臺在不同攻角值時所對應的攻角電壓值。
[0014]優選的是，所述的測量風洞實驗中飛行器實際攻角值的方法中，所述步驟三中，以校正攻角電壓值為Y軸，以攻角值為X軸，建立攻角值和校正電壓值的曲線。
[0015]優選的是，所述的測量風洞實驗中飛行器實際攻角值的方法中，所述步驟三中，采用最小二乘多階法建立攻角值和校正電壓值的曲線。
[0016]優選的是，所述的測量風洞實驗中飛行器實際攻角值的方法中，所述步驟四中，將待測飛行器安裝到攻角機構，將待測飛行器的攻角值調節為0°，根據待測飛行器的預置角和基準曲線，擬合得到待測飛行器的實際攻角值與攻角電壓的曲線，具體為:
[0017]若待測飛行器的預置角為正值，則將基準曲線沿Y軸向下平移預置角值，平移后的曲線即為待測飛行器的實際攻角值與攻角電壓值的曲線；
[0018]若待測飛行器的預置角為負值，則將基準曲線沿Y軸向上平移預置角值，平移后的曲線即為待測飛行器的實際攻角值與攻角電壓值的曲線。
[0019]本發明至少包括以下有益效果:第一、簡化了測控程序算法;第二、增強了程序適用性，該方法適用于各種不同預裝角度情況，無需為了新的預裝角度擬合新的公式;第三、大大降低了操作人員反復測量攻角角度值的工作量;第四、人工測量工作量的降低意味著人為出錯的概率大大降低;第五、該方法可以有效修正由于模型自重導致的預裝角度微小誤差，從而提高了角度的控制精度，理論上講應用該方法可以將攻角控制精度控制在±1’以內。
[0020]本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明的流程圖。
[0022]圖2為是傳統消除攻角預裝角度的方法，不同預裝要分別擬合不同曲線；
[0023]圖3是本發明所述方法通過基本曲線和預置角，擬合得到待測飛行器實際攻角值和電壓值曲線。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
[0025]應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
[0026]如圖1所示，本發明提供了一種測量風洞實驗中飛行器實際攻角值的方法，包括:
[0027]步驟一、在攻角機構上安裝一平臺，采集平臺的攻角值為0°時所對應的零點電壓值，和攻角值不為0°時，平臺的不同攻角值時所對應的攻角電壓值；
[0028]步驟二、每個非0°攻角值所對應的攻角電壓值減去零點電壓值，得到多個校正攻角電壓值；
[0029]步驟三、根據步驟二得到的多個校正攻角電壓值，以及每個校正攻角電壓值所對應的攻角值，建立攻角值和校正攻角電壓值的曲線，作為基準曲線；
[0030]步驟四、拆卸平臺，將待測飛行器安裝到攻角機構上，將待測飛行器的攻角值調節為0°，測量此時攻角機構的角度作為待測飛行器的預置角的角度；
[0031]根據待測飛行器的預置角和基準曲線，擬合得到待測飛行器的實際攻角值與攻角電壓值的曲線；
[0032]步驟五、測量待測飛行器安裝在攻角機構上的攻角電壓值，根據測量的攻角電壓值和步驟四得到的待測飛行器的實際攻角值與攻角電壓值的曲線，得到待測飛行器的實際攻角值。
[0033]在一種實施方式中，在步驟一中，在攻角機構上安裝一平臺，用攻角傳感器采集平臺在攻角值為0°時所對應的零點電壓值，和攻角值不為0°時，平臺在不同攻角值時所對應的攻角電壓值。
[0034]在一種實施方式中，在步驟三中，以校正攻角電壓值為Y軸，以攻角值為X軸，建立攻角值和校正電壓值的曲線。
[0035]在一種實施方式中，在步