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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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總統(tǒng)專用直升機(jī):用于旋轉(zhuǎn)機(jī)翼測(cè)試的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

總統(tǒng)專用直升機(jī):用于旋轉(zhuǎn)機(jī)翼測(cè)試的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

      AgustaWestland US101 直升機(jī)被選擇進(jìn)行最嚴(yán)格的測(cè)試. 在開發(fā)過程,EH101, 測(cè)試樣品,采用了HBM 的 MGCplus 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)catman®Enterprise 測(cè)試分析軟件進(jìn)行了全面的旋轉(zhuǎn)機(jī)翼測(cè)試.


圖1:直升機(jī)的機(jī)翼即使在極其不良的環(huán)境條件下也必須正常工作


圖2:機(jī)翼暴露在極限載荷下

      機(jī)翼測(cè)試是直升機(jī)開發(fā)過程的重要組成部分。機(jī)翼暴露在強(qiáng)大的力量下,因此要充分進(jìn)行疲勞和損壞測(cè)試。旋轉(zhuǎn)機(jī)翼在運(yùn)行過程中的動(dòng)力運(yùn)動(dòng)是極其復(fù)雜的,為達(dá)到這些要求,HBM為其基本軟件模塊添加了一個(gè)FCS控制系統(tǒng)的通信接口并實(shí)現(xiàn)了與總數(shù)學(xué)庫(kù)的接口,同時(shí)還完成了本應(yīng)用必備的數(shù)學(xué)模塊。

HBM系統(tǒng)解決方案
       AgustaWestland 已經(jīng)與HBM成功合作了多年,所以當(dāng)AgustaWestland 要安裝一個(gè)新的
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的時(shí)候,他們?cè)僖淮芜x擇了HBM作為供應(yīng)商。他們使用HBM的MGCplus 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),包括一個(gè)CP42通信處理器和各種放大器,主要是8-通道式的,還有catman® 企業(yè)版測(cè)試分析軟件

交互校正
       由于直升機(jī)機(jī)翼的運(yùn)動(dòng)由多個(gè)部分組成,因此要在機(jī)翼表面用
應(yīng)變計(jì)測(cè)量應(yīng)力和應(yīng)變。每個(gè)部分要單獨(dú)校正,則結(jié)果組成一個(gè)校正矩陣。這是確定實(shí)際彎矩校正計(jì)算的基礎(chǔ)。

       由于有許多可能的負(fù)載元件,因此要確定高達(dá)八個(gè)不同的校正矩陣。因?yàn)闄C(jī)翼的周期運(yùn)動(dòng),因此必須能在疲勞測(cè)試過程中檢測(cè)出彎矩的正負(fù)峰值。
       因?yàn)椴豢赡茉谠嚇拥乃械胤蕉及惭b應(yīng)變計(jì),又因?yàn)閼?yīng)變計(jì)也有可能有故障的時(shí)候,因此系統(tǒng)要能夠在所需位置往現(xiàn)有的測(cè)量值內(nèi)內(nèi)插數(shù)據(jù)。測(cè)量結(jié)果將用于控制系統(tǒng)且可以在線顯示。


圖3:機(jī)翼在不同方向受力,飛行模擬了各種復(fù)雜的動(dòng)力運(yùn)動(dòng)

新的數(shù)學(xué)模塊
      HBM通過增加一個(gè)FCS控制系統(tǒng)接口和通過給
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在線內(nèi)核增加了一個(gè)開放式數(shù)學(xué)接口OOI(Open Online Interface)升級(jí)了catman®Enterprise 測(cè)試分析軟件

為 AgustaWestland 開發(fā)了三個(gè)數(shù)學(xué)模塊:

1) 交互校正模塊根據(jù)初次校準(zhǔn)推導(dǎo)出的系數(shù)計(jì)算校正矩陣的逆陣,然后將它們用于在線計(jì)算。

2) 峰值檢測(cè)模塊用于檢測(cè)正負(fù)峰值。

3) 插值模塊可以在回歸基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)插值。對(duì)結(jié)果通道沒有數(shù)量限制且有幾種回歸模型(eg y(x)= ax + b, y(x)= a*ln(bx)...)。


圖4:系統(tǒng)解決方案包括一個(gè)HBM的綜合測(cè)量系統(tǒng)和Moog FCS控制系統(tǒng)

       這些數(shù)學(xué)模塊及相關(guān)接口是作為

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