[發明專利]一種基于動態補償技術的推力計算方法

在審

• 申請號: 201810531926.1
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108829946A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 周偉靜;常浩;葉繼飛;金星;李南雷
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊航天工程大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06F17/11
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 王惠

1.一種基于動態補償技術的推力計算方法，其特征在于，至少包括：

通過動態補償器建立等效系統，利用穩態響應均值計算推力大小。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述動態補償器的傳遞函數H_d(s)為：

其中，ω′_n為動態補償器的無阻尼振動頻率；

ω_n為微推力測量系統的無阻尼振動頻率；

s為復變量；

ζ為微推力測量系統的阻尼比；

ζ′為動態補償器的阻尼比；

優選地，所述動態補償器滿足：

ζ′＝0.7，ω′_n＝21.1456/T_f；

其中T_f為穩態力持續時間。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中采用水平扭擺式測量或吊擺測量；

所述動態補償器為動態補償濾波器；

所述方法為微小穩態推力計算方法。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法至少包括：

(1)標定微推力測量系統的系統參數；

(2)在穩態力作用下，采集測量系統的轉角輸出[t_i,θ_i]，獲得平均位置曲線根據f_r＝kθ/b，獲得

(3)確定動態補償器參數和傳遞函數H_d(s)；

(4)將作為H_d(s)的輸入，通過設定微推力測量系統的置信區間內端點值，分別獲得采樣區間內的輸出均值F_max和F_min，即測量得到的推力為[F_max,F_min]；

其中，f_r為回復力；

b為推力作用力臂；

k為剛度系數；

θ_i為時間為t_i時的轉角。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述微推力測量系統的系統參數包括：

阻尼比ζ、無阻尼振動頻率ω_n、周期T和剛度系數k以及置信區間：ζ±Δζ、ω_n±Δω_n、T±ΔT、k±Δk；

以及測量系統的調整時間t_s；

優選地，步驟(3)中所述動態補償器參數包括：

阻尼比ζ′、無阻尼振動頻率ω′_n和等效系統的周期

優選地，步驟(3)中所述傳遞函數H_d(s)為：

其中，ω′_n為動態補償器的無阻尼振動頻率；

ω_n為微推力測量系統的無阻尼振動頻率；

s為復變量；

ζ為微推力測量系統的阻尼比；

ζ′為動態補償器的阻尼比。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(4)中所述F_max的獲得方式包括：

將作為H_d(s)的輸入，當k＝k+Δk、b＝b-Δb、ω_n＝ω_n+Δω_n時，獲得補償器的輸出，從推力作用時刻開始，在采樣區間內取輸出均值即測量得到的推力最大值F_max；

所述F_min的獲得方式包括：

將作為H_d(s)的輸入，當k＝k-Δk、b＝b+Δb、ω_n＝ω_n-Δω_n時，獲得補償器的輸出，從推力作用時刻開始，在采樣區間內取輸出均值即測量得到的推力最小值F_min；

優選地，步驟(4)中所述采樣區間選自[0.8119T',2.4034T']。