[發明專利]一種基于專家系統的高壓放電回路阻抗自匹配方法及裝置

有效

• 申請號: 202010024585.6
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111103446B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 向念文;葉壽洪;段澤民;馬銘遙;丁立健;張竹;董冰冰;杜斌;萬逸虎
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01R1/20
• 分類號: G01R1/20;G01R1/36;G01R29/08;B64F5/60
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

1.一種基于專家系統的高壓放電回路阻抗自匹配方法，應用于飛機全機雷電電磁效應測試，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，系統初始化，包括專家系統(20)軟件初始化和控制處理單元(40)的硬件初始化；

步驟2，通過信息輸入單元(10)輸入受測飛機型號及實驗所需雷電流波形數據，并經過專家系統(20)的數據轉換單元(21)轉換后發送至匹配處理單元(22)；

步驟3，匹配處理單元(22)通過在飛機雷擊仿真模型庫(30)的數據存儲單元(33)中匹配對應機型的飛機雷擊模型，自動獲取飛機雷擊瞬態阻抗特性數據以及根據實驗所需波形而設計的雷電流發生器回路參數，并從中提取出全機雷擊瞬態阻抗特性數據后發送至放電回路阻抗分析單元(23)；

步驟4，放電回路阻抗分析單元(23)獲取全機雷擊瞬態阻抗特性數據后，計算出飛機的試驗回路阻抗和不同電流波形的回路阻抗，并由阻抗控制策略單元(24)生成高壓放電回路控制策略發送至控制處理單元(40)的阻抗調節器(41)；

步驟5，阻抗調節器(41)根據阻抗控制策略單元(24)生成的阻抗控制策略，對雷電流發生器(50)的放電回路(51)中的阻抗參數進行調整，阻抗測量模塊(52)在阻抗調整后進行阻抗測量，并將其測量結果反饋到反饋單元(42)進行結果判斷：

若阻抗測量結果與阻抗控制策略單元(24)生成的數據一致則調整成功，反饋單元(42)發送控制信號到雷電流發生器(50)的開關控制器(53)，即進入步驟6；

若阻抗測量數據與阻抗控制策略單元(24)生成的數據一致則調整成功，不一致，反饋單元(42)發送信號至阻抗調節器(41)繼續進行阻抗調整；

步驟6，開關控制器(53)接收到阻抗調整成功的控制信號后啟動電源模塊(54)，通過一個充電回路(55)對放電回路(51)中的電容器組(511)進行充電，產生縮比雷電流測試波形需求的放電電壓，從而得到實驗所需瞬態雷電流波形；

所述放電回路(51)在電源模塊(54)接通前，由阻抗測量模塊(52)和放電回路(51)組成低壓串聯測量回路，僅用于測量調整后的放電回路阻抗參數，不會產生高壓并放電；在電源模塊(54)接通、充電回路(55)對電容器組(511)進行充電后，放電回路(51)構成高壓放電回路并產生瞬態縮比雷電流測試波形需求的放電電壓；

步驟7，放電回路(51)將產生的瞬態縮比雷電流測試波形施加于受測飛機(60)，完成飛機的全機雷擊效應完整的驗證試驗。

2.根據權利要求1所述的一種基于專家系統的高壓放電回路阻抗自匹配方法，步驟2所述的實驗所需雷電流波形數據包括：試驗電壓幅值、波形極性、穩壓時間。

3.根據權利要求1所述的一種基于專家系統的高壓放電回路阻抗自匹配方法，步驟3所述的飛機雷擊仿真模型庫(30)的建立過程如下：首先通過電磁仿真模塊(31)對飛機構建整體仿真模型，施加一個標準雷電流波得到雷擊飛機整體模型，由雷擊后的機外空間磁場和機艙內部電磁場，得到雷擊飛機整體模型的三維空間電磁場分布，再由雷擊瞬態阻抗特性分析模塊(32)計算出全機雷擊瞬態阻抗特性數據，最后存儲在數據存儲單元(33)中。