[發(fā)明專利]慣性測量裝置質(zhì)心測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610600176.X
• 申請日: 2016-07-27
• 公開（公告）號: CN107664558B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設計）人: 安振東;宋利鋒;賈青萍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京計算機技術(shù)及應用研究所
• 主分類號: G01M1/12
• 分類號: G01M1/12
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團公司專利中心 11011
• 代理人: 張然

1.一種基于慣性測角原理的慣性測量裝置產(chǎn)品質(zhì)心測量方法，其特征在于，包括：

設置測試工裝，該測試工裝具有一垂直靠面以及一水平安裝面，并能夠以一圓心轉(zhuǎn)動，測試時以產(chǎn)品垂直面的方向為X軸，安裝面的方向為Y軸；

以產(chǎn)品的安裝面與測試工裝的水平安裝面貼合，將產(chǎn)品的垂直面與測試工裝的垂直靠面貼合；

對產(chǎn)品進行加電測試，對慣性測量裝置X軸加速度計敏感的線加速度增量數(shù)據(jù)進行采集，采集第一時間內(nèi)的數(shù)據(jù)并取其平均值μ_g；采集數(shù)據(jù)，分析計算μ_g與重力加速度g的夾角，進而得到靜平衡狀態(tài)下的測試工裝回轉(zhuǎn)角θ；

將產(chǎn)品安裝面與測試工裝的垂直靠面貼合，將產(chǎn)品的垂直面與測試工裝的水平安裝面貼合，對慣性測量裝置Y軸加速度計敏感的線加速度增量數(shù)據(jù)進行采集，采集第二時間內(nèi)的數(shù)據(jù)并取其平均值μ_g′，通過采集數(shù)據(jù)分析得到靜平衡狀態(tài)下的測試工裝回轉(zhuǎn)角α；

計算得到產(chǎn)品的質(zhì)心位置；計算得到慣性測量裝置產(chǎn)品的質(zhì)心位置包括：

工裝回轉(zhuǎn)角θ：

靜力平衡方程得：

F₁×L_c＝F₂×L_p＝F₂×L₁×Sinθ (2)；

由幾何關(guān)系得：

L₀＝L₂-L₃×tanθ-L_c×cscθ (3)；

由方程(1)～(3)得：

通過數(shù)據(jù)采集分析得工裝回轉(zhuǎn)角α：

通過靜力平衡方程得：

F₁×L'_c＝F₂×L'_p＝F₂×L₁×Sinα (5)；

由幾何關(guān)系得：

L'₀＝L₂-L₃×tanα-L'_c×cscα (6)；

由方程(4)～(6)得：

產(chǎn)品XY平面內(nèi)的質(zhì)心位置坐標為(L_X,L_Y)，由XY平面內(nèi)質(zhì)心位置解算圖得：

L_Y-L₀＝tanθ×(L₄-L_X) (7)；

L_Y＝tanα×(L_X-L'₀) (8)；

聯(lián)合公式(1)～(8)得XY平面內(nèi)慣性測量裝置的質(zhì)心位置坐標(L_X,L_Y)；

其中：O為測試工裝回轉(zhuǎn)中心；

F₁為被測產(chǎn)品的重量；

F₂為測試工裝的重量；

L_c為產(chǎn)品水平放置時被測產(chǎn)品質(zhì)心到過回轉(zhuǎn)中心垂線的距離；

L_p為產(chǎn)品水平放置時測試工裝質(zhì)心到過回轉(zhuǎn)中心垂線的距離；

L’_c 為產(chǎn)品垂直放置時被測產(chǎn)品質(zhì)心到過回轉(zhuǎn)中心垂線的距離；

L’_p 為產(chǎn)品垂直放置時測試工裝質(zhì)心到過回轉(zhuǎn)中心垂線的距離；

L₁為測試工裝質(zhì)心到回轉(zhuǎn)中心的距離；

L₂為測試工裝垂直靠面到回轉(zhuǎn)中心的平行距離；

L₃為測試工裝水平安裝面到回轉(zhuǎn)中心的垂直距離；

L₄為被測產(chǎn)品的高度。

2.如權(quán)利要求1所述的基于慣性測角原理的慣性測量裝置產(chǎn)品質(zhì)心測量方法，其特征在于，設Z軸垂直于XY軸，通過改變產(chǎn)品的放置位置，計算YZ平面內(nèi)的質(zhì)心位置坐標。

3.如權(quán)利要求1所述的基于慣性測角原理的慣性測量裝置產(chǎn)品質(zhì)心測量方法，其特征在于，待產(chǎn)品與測試工裝達到靜平衡狀態(tài)后對產(chǎn)品進行加電測試。