1.一种风洞试验攻角机构位姿参数溯源方法,其特征是:包括有以下步骤:
a、采用激光跟踪仪、激光全站仪、角度传感器、双频激光干涉仪或测微仪、指微米示器采用直接测量的方法,对风洞试验攻角机构位姿参数进行溯源;
b、测量攻角机构的实际转动、偏摆或俯仰角度值,计算得到角度误差,即由于控制系统不准引起的角度实测值与给定角度值的差值;
c、控制攻角机构在同一方向上多次重复转动给定的角度后,计算各次角度误差,按极差法计算标准偏差,确定攻角机构的测角重复性;
d、确定由于机械丝杠转动引入的间隙而造成的正、反方向转动角度的差值,即攻角机构的测角回程误差;
e、确定攻角机构的位移定位误差,即机构的位移实测值与给定位移值的差值;
f、确定攻角机构位移重复定位误差,即攻角机构从同一方向上多次重复移动给定的位移后,按极差法计算各次定位误差的标准偏差;
g、确定攻角机构的位移回程差,即机构向正、反方向移动同一给定的位移后,计算正、反向移动位移的差值;
h、确定攻角机构的单步位移差,即机构在最小单步控制指令下移动位移后,位移实测值与最小控制指令值的差值。
2.根据权利要求1所述的一种风洞试验攻角机构位姿参数溯源方法,其特征是:所述步骤b的具体操作方法为:打开攻角机构的控制系统,使攻角机构的角度位移装置向正或负方向转动、偏摆或俯仰一定角度后,以此位置为起点,向正或负方向转动给定的角度值,向同一方向连续转动多次,依次顺序进行角度误差的校准;分别记录计算实际转动角度与给定转动角度的误差,取各次测量误差值中绝对值最大者为攻角机构的角度误差;
角度误差按公式(1)计算:
△角i=di–d………………………………………………(1)
式中,△角i为各次校准的角度误差;
di为各次实测的角度值;
d为给定的角度值。
3.根据权利要求1所述的一种风洞试验攻角机构位姿参数溯源方法,其特征是:所述步骤c的具体操作方法为:使攻角机构的角度位移装置在运动方向上转动、偏摆或俯仰一定角度后,以此位置为起点,控制攻角机构同方向转动、偏摆或俯仰给定的角度,分别进行三次正反双向重复定位转动,测量单向重复定位转动的角度误差,记录最大和最小角度误差,按极差法计算单向测角重复性,以双向的最大值者为该位置测角重复性;
在角度位移装置的行程中间和靠近两端三个位置分别进行测量,取测量的三个位置中最大值为攻角机构的测角重复性;
测角重复性按公式(2)计算:
△角重=(△角max-△角min)/dn………………………………(2)
式中,△角重为测角重复性;
△角max为各次角度误差的最大值;
△角min为各次角度误差的最小值;
dn为极差系数,n为测量次数(3<n≤6)。
4.根据权利要求1所述的一种风洞试验攻角机构位姿参数溯源方法,其特征是:所述步骤d的具体操作方法为:使机构的角度位移装置在正方向或反方向转动、偏摆或俯仰一定角度后,以此位置为起点,控制攻角机构先向一个方向转动给定的角度,然后向相反方向转动相同的角度,测定正、反方向角度位移的差值,即该位置的测角回程误差;
在角度位移装置的行程中间和靠近两端的三个位置处分别进行测量,取测定三个位置正、反方向的角度差值中绝对值最大者为攻角机构的测角回程误差;
测角回程误差按公式(3)计算:
△角回=d正–d反………………………………(3)
式中,△角回为测角回程误差;
d正为正向转动角度值;
d反为反向转动角度值。
5.根据权利要求1所述的一种风洞试验攻角机构位姿参数溯源方法,其特征是:所述步骤e的具体操作方法为:使攻角机构沿某坐标向正或反方向移动一定位移后,以此位置为起点,按给定的间隔距离移动,向同一方向连续移动多次,依次进行定位校准,在移动装置的全行程校准过程中,在正方向、负方向分别进行校准,测量实际移动距离与给定移动距离的误差,即该位置的定位误差;
取各次测定误差值中绝对值最大者为攻角机构的定位误差;
定位误差按公式(4)计算:
△位i=li–l………………………………(4)
式中,△位i为各次校准的定位误差;
li为各次实测的位移值;
l为给定的位移值。
6.根据权利要求1所述的一种风洞试验攻角机构位姿参数溯源方法,其特征是:所述步骤f的具体操作方法为:使攻角机构沿某坐标方向移动一段距离后,以此位置为起点,在同一方向移动给定的位移,分别进行三次双向重复定位移动,测量单向重复定位移动的定位误差,记录最大和最小定位误差,按极差法计算单向重复定位误差,以双向的最大值为该位置重复定位误差;
在移动装置的坐标行程中间和靠近两端的三个位置分别进行校准,取测定的三个位置中最大值为攻角机构的重复定位误差;
重复定位误差按公式(5)计算:
△位重=(△位max-△位min)/dn………………………………(5)
式中,△位重为重复定位误差;
△位max为各次定位误差的最大值;
△位min为各次定位误差的最小值;
dn——极差系数,n为测量次数(3<n≤6)。
7.根据权利要求1所述的一种风洞试验攻角机构位姿参数溯源方法,其特征是:所述步骤g的具体操作方法为:使攻角机构沿一坐标方向移动一段距离后,以此位置为起点,先向一个方向移动给定的位移,然后向相反方向移动相同的位移,测定正、反移动位移的差值,即该位置的位移回程差;
在移动装置的坐标行程中间和靠近两端三个位置分别进行校准,取测定三个位置的位移差值中绝对值最大者为攻角机构的位移回程差;
位移回程差按公式(6)计算:
△位回=l正–l反………………………………(6)
式中,△位回为位移回程差;
l正为正向移动位移值;
l反为反向移动位移值。
8.根据权利要求1所述的一种风洞试验攻角机构位姿参数溯源方法,其特征是:所述步骤h的具体操作方法为:使攻角机构沿一坐标方向移动一段距离,以此位置为起点,每次给一个最小单步控制指令,使其在同一方向移动,连续移动多次,测量各次移动的实际位移与最小单步控制指令值的差值,即该位置的单步位移差;
在移动装置的坐标行程中间和靠近两端三个位置分别进行校准,取测定三个位置差值中绝对值最大者为攻角机构的单步位移差;
按公式(7)计算:
△位单i=li–l单………………………………(7)
式中,△位单i为各次校准的单步位移差;
li为各次实测的位移值;
l单为最小(单步)控制指令值。