[发明专利]一种风洞连续变攻角测力试验数据修正方法

权利要求书

1.一种风洞连续变攻角测力试验数据修正方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、设置信号调理设备和采集系统参数，安装天平及模型，并调平模型；

步骤二、设置模型攻角系统运行参数，其包括运行攻角、投放位置、加减速速率和运行速度；所述加减速速率设置为5°/s²，运行速度为3°/s；运行攻角设置原则是在最大攻角和最小攻角两端保留一定余量；

步骤三、在风洞无风条件下，设置试验参数并运行模型攻角系统和采集系统，得到自重初读数和自重数据；在风洞有风条件下，设置试验参数并运行模型攻角系统和采集系统，得到试验初读数和试验数据；

步骤四、使用无延时数字滤波器对自重数据和试验数据进行滤波处理；滤波处理的公式为：

Y(z)＝X(z)H(z)H(z^-1)

其中，X(z)为信号输入z变换，Y(z)为信号输出z变换，H(z)为三阶Butterworth低通滤波器z变换，截至频率为2Hz；

步骤五、天平信号延时计算：攻角系统运行参数与试验过程保持一致，在风洞无风状态下，模型在设定攻角范围内连续运行3～5个周期，运行过程中采集攻角及天平各分量信号；通过求天平各分量信号与攻角信号互相关函数的方式计算得到天平各分量信号相对攻角信号的延时，其中1个周期为：最小攻角→最大攻角→最小攻角；

其中，互相关函数为：

R_abi(n)＝a(n)*b_i(n)

α(n)为攻角序列，b_i(n)为天平各分量信号序列，i＝1、2…6，N为α(n)与b_i(n)的序列长度，R_αbi(n)长度为2N-1；

找出R_αbi(n)中的最大值所处坐标d_i，延时修正量即为d_i-N；

步骤六、延时数据修正：根据步骤五的延时计算结果对天平的自重数据和试验数据进行延时修正；其中，在延时数据修正过程中，如步骤五中的天平修正量d_i-N小于0，则b_i(n)相对α(n)滞后，如d_i-N大于0，则b_i(n)相对α(n)超前；

步骤七、支杆弹性角修正：使用自重数据、试验数据和天平校准文件分别计算得到模型在自重及试验状态所受力、力矩及支杆弹性角，结合滤波后的攻角、支杆弹性角、攻角轴系与天平轴系的角度、天平轴系与模型体轴系的角度等参数计算得到模型的实际角度；

步骤八、气动载荷计算：在攻角运行区间，按指定的攻角间隔对自重数据和试验数据进行插值，插值后自重数据与试验数据按攻角一一对应；根据天平信号增量计算气动力和力矩，结合流场参数计算得到气动力系数；所述天平信号增量的计算公式为：(试验数据-试验初读数)-(自重数据-自重初读数)。