[发明专利]高动态离心试验载荷模拟实现方法

权利要求书

1.一种高动态离心试验载荷模拟实现方法，利用离心机吊篮和置于该吊篮内的飞行器来实现，离心机吊篮相对于离心机转臂进行两个垂直方向的旋转：绕飞行器轴线的旋转即第一旋转和离心机转臂旋转平面内的旋转即第二旋转；其特征在于：所述高动态离心试验载荷模拟实现方法包括以下步骤：

(1)首先将飞行器的轴向加速度法向加速度侧向加速度合成为一空间矢量即飞行器合成加速度将离心机坐标系下的向心加速度切向加速度合成为离心机旋转平面内的矢量即离心机合成加速度

(2)通过离心机合成加速度实现对飞行器合成加速度的模拟，实现飞行器三个方向变化加速度全时间历程的载荷模拟；其中，通过控制离心机转臂的转速ω(t)实现离心机合成加速度大小的控制，通过对所述第一旋转的方向和所述第二旋转的方向的控制实现对离心机合成加速度方向的控制；

所述步骤(2)中，通过控制离心机转臂的转速ω(t)实现离心机合成加速度大小的控制，采用以下公式计算所述离心机转臂的转速ω(t)的大小：

a_nτ²＝a_xyz²

即

其中，R表示离心机旋转半径，a_x、a_y、a_z分别表示轴向加速度的大小、法向加速度的大小、侧向加速度的大小。

2.根据权利要求1所述的高动态离心试验载荷模拟实现方法，其特征在于：所述步骤(2)中，通过对所述第一旋转的方向和所述第二旋转的方向的控制实现对离心机合成加速度方向的控制，所述第一旋转的角度α和所述第二旋转的角度θ分别采用以下公式计算：

$\mathrm{\α}=arctan\left(\frac{a_y}{a_x}\right)$

$\mathrm{\θ}=\mathrm{\β}+(\frac{\mathrm{\π}}{2}-\mathrm{\γ})=\frac{\mathrm{\π}}{2}+arctan\left(\frac{a_{\mathrm{\τ}}}{a_n}\right)-arctan\left(\frac{a_x}{a_{yz}}\right)$

其中，β表示离心机合成加速度与离心机坐标系下的向心加速度之间的夹角，γ表示飞行器合成加速度与飞行器的法向/侧向加速度之间的夹角，飞行器的法向/侧向加速度表示飞行器的法向加速度和侧向加速度的合成加速度，a_yz表示飞行器的法向/侧向加速度的大小，a_x、a_y、a_z分别表示飞行器的轴向加速度的大小、法向加速度的大小、侧向加速度的大小，a_τ、a_n分别表示离心机坐标系下的切向加速度向心加速度的大小。