测量风洞实验中飞行器实际攻角值的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测量风洞实验中飞行器实际攻角值的方法。
【背景技术】
[0002]在风洞试验中，对模型姿态角的精确控制是试验顺利进行的保证，而模型姿态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，是模型迎着来流与来流形成的夹角。模型的攻角控制需要满足很高的精度，一般来说，要达到±3°以内。模型姿态角主要由攻角机构来进行控制，攻角机构由驱动设备(如电机)驱动，带动模型在流场中的攻角变化。在攻角控制的过程中，有很多因素会影响模型攻角的控制精度，其中攻角机构的预装角度是影响控制精度的一个重要因素。模型攻角值与攻角机构的角度并不相同，预装角度算是模型攻角与攻角机构角度值的差值，不同的模型可能会用不同的弯接头来安装，不同的弯接头就会导致模型攻角与攻角机构攻角的巨大偏差，同时攻角机构的机械间隙以及模型自重的不同都会导致预置角度发生变化，这个初始零度的偏差会叠加到整个试验过程中去，因此在进行试验之前必须将其消除。
[0003]传统消除风洞模型预装角度的方法相对比较复杂，一般的步骤是，当模型与支杆安装到攻角机构上之后，工作人员将弯接头或带预装角度的支杆所产生的角度输入到程序中，用程序或手动将模型攻角调到零度，然后用程序采集当前的攻角电压值，程序会对攻角的零点电压分类讨论。由于攻角与传感器输出电压之间一般都不是线性关系，因此在不同的零点电压范围，要分别拟合一个攻角电压公式，然后根据不同的公式计算出不同情况下的攻角值。也就是说根据不同的零点电压值拟合出不同的攻角电压公式进而进行采集控制。此方法弊端:1、如果增加新型弯接头，预装角度就会不同，这个时候就要重新测量一遍攻角电压数据，并拟合出一条新的攻角电压曲线；2、该方法无法有效消除由于模型自重不同导致的微小的攻角误差，只能针对不同的弯接头以及带角度的支杆进行角度上的粗略分类;3、该方法操作费时麻烦，因为要经常拟合新的攻角电压公式而需要操作人员反复测量模型攻角实际值;4、要想获得真实的模型预装角度，只能先将攻角机构走到零度，用象限仪等工具进行测量，测量的精度由测量人员经验决定，不能得到有效保证。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0005]本发明还有一个目的是提供一个目的是提供种测量风洞实验中飞行器实际攻角值的方法，其提高测量与控制精度的方法，采用该方法可以有效克服传统方法的不足，能够有效提高攻角控制精度，降低工作人员工作量。
[0006]为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种测量风洞实验中飞行器实际攻角值的方法，包括:
[0007]步骤一、在攻角机构上安装一平台，采集平台的攻角值为0°时所对应的零点电压值，和攻角值不为0°时，平台的不同攻角值时所对应的攻角电压值；
[0008]步骤二、每个非0°攻角值所对应的攻角电压值减去零点电压值，得到多个校正攻角电压值；
[0009]步骤三、根据步骤二得到的多个校正攻角电压值，以及每个校正攻角电压值所对应的攻角值，建立攻角值和校正攻角电压值的曲线，作为基准曲线；
[0010]步骤四、拆卸平台，将待测飞行器安装到攻角机构上，将待测飞行器的攻角值调节为0°，测量此时攻角机构的角度作为待测飞行器的预置角的角度；
[0011]根据待测飞行器的预置角和基准曲线，拟合得到待测飞行器的实际攻角值与攻角电压值的曲线；
[0012]步骤五、测量待测飞行器安装在攻角机构上的攻角电压值，根据测量的攻角电压值和步骤四得到的待测飞行器的实际攻角值与攻角电压值的曲线，得到待测飞行器的实际攻角值。
[0013]优选的是，所述的测量风洞实验中飞行器实际攻角值的方法中，所述步骤一中，攻角机构上安装一平台，用攻角传感器采集平台在攻角值为0°时所对应的零点电压值，和攻角值不为0°时，平台在不同攻角值时所对应的攻角电压值。
[0014]优选的是，所述的测量风洞实验中飞行器实际攻角值的方法中，所述步骤三中，以校正攻角电压值为Y轴，以攻角值为X轴，建立攻角值和校正电压值的曲线。
[0015]优选的是，所述的测量风洞实验中飞行器实际攻角值的方法中，所述步骤三中，采用最小二乘多阶法建立攻角值和校正电压值的曲线。
[0016]优选的是，所述的测量风洞实验中飞行器实际攻角值的方法中，所述步骤四中，将待测飞行器安装到攻角机构，将待测飞行器的攻角值调节为0°，根据待测飞行器的预置角和基准曲线，拟合得到待测飞行器的实际攻角值与攻角电压的曲线，具体为:
[0017]若待测飞行器的预置角为正值，则将基准曲线沿Y轴向下平移预置角值，平移后的曲线即为待测飞行器的实际攻角值与攻角电压值的曲线；
[0018]若待测飞行器的预置角为负值，则将基准曲线沿Y轴向上平移预置角值，平移后的曲线即为待测飞行器的实际攻角值与攻角电压值的曲线。
[0019]本发明至少包括以下有益效果:第一、简化了测控程序算法;第二、增强了程序适用性，该方法适用于各种不同预装角度情况，无需为了新的预装角度拟合新的公式;第三、大大降低了操作人员反复测量攻角角度值的工作量;第四、人工测量工作量的降低意味着人为出错的概率大大降低;第五、该方法可以有效修正由于模型自重导致的预装角度微小误差，从而提高了角度的控制精度，理论上讲应用该方法可以将攻角控制精度控制在±1’以内。
[0020]本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解
【附图说明】
[0021]图1为本发明的流程图。
[0022]图2为是传统消除攻角预装角度的方法，不同预装要分别拟合不同曲线；
[0023]图3是本发明所述方法通过基本曲线和预置角，拟合得到待测飞行器实际攻角值和电压值曲线。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0025]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0026]如图1所示，本发明提供了一种测量风洞实验中飞行器实际攻角值的方法，包括:
[0027]步骤一、在攻角机构上安装一平台，采集平台的攻角值为0°时所对应的零点电压值，和攻角值不为0°时，平台的不同攻角值时所对应的攻角电压值；
[0028]步骤二、每个非0°攻角值所对应的攻角电压值减去零点电压值，得到多个校正攻角电压值；
[0029]步骤三、根据步骤二得到的多个校正攻角电压值，以及每个校正攻角电压值所对应的攻角值，建立攻角值和校正攻角电压值的曲线，作为基准曲线；
[0030]步骤四、拆卸平台，将待测飞行器安装到攻角机构上，将待测飞行器的攻角值调节为0°，测量此时攻角机构的角度作为待测飞行器的预置角的角度；
[0031]根据待测飞行器的预置角和基准曲线，拟合得到待测飞行器的实际攻角值与攻角电压值的曲线；
[0032]步骤五、测量待测飞行器安装在攻角机构上的攻角电压值，根据测量的攻角电压值和步骤四得到的待测飞行器的实际攻角值与攻角电压值的曲线，得到待测飞行器的实际攻角值。
[0033]在一种实施方式中，在步骤一中，在攻角机构上安装一平台，用攻角传感器采集平台在攻角值为0°时所对应的零点电压值，和攻角值不为0°时，平台在不同攻角值时所对应的攻角电压值。
[0034]在一种实施方式中，在步骤三中，以校正攻角电压值为Y轴，以攻角值为X轴，建立攻角值和校正电压值的曲线。
[0035]在一种实施方式中，在步