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题目:动态微小推力测量方法及分析

关键词:动力学;瞬态;静态;切换控制;硬件电路

  摘要

微推进系统的广泛应用推动了推力检测的发展,但大多数集中于稳态推力检测领域,很少关注瞬(动)态参数,而本文将针对瞬态参数检测进行研究。 本文根据系统动力学的基本原理,并以实验室毫牛级推力架为蓝本,进行了推力测试系统动力学仿真分析,得到了影响系统动力学性能的基本参数。在此基础之上利用实验室所有已研发的测试设备,确定总体试验方案。在总体试验方案基础上,根据阅读的相关基础文献,确定测试系统的瞬(动)态和稳态的标定方案,主要是瞬(动)态标定方案,本文设置了两种标定方案,互为参考,既能得出瞬(动)态参数又能保证参数的可信度。确定标定试验方案后,开始进行试验研究,得出测试系统的瞬(动)态性能,本文只关注上升时间,并给出数据处理的方式和结果。得到测试系统的上升时间后,进行发动机的性能检测实验,根据前期标定得到的测试数据并结合采集的发动机试车数据进行数据分析并得出结果。 根据实验过程中遇到的问题,本文进一步改进了测试设备的控制系统,使控制更精确,系统的瞬(动)态性能得到进一步的提升。根据仿真的结果,确定了基于遗传算法的PID算法和Fuzzy算法联合切换控制的控制算法,使得测试系统的瞬(动)静态性能达到最佳优化;根据调研,作者设计了基于ARM的硬件电路,并加工出了原型印制电路板。