[發明專利]一種直升機旋翼操縱矩陣自動標定系統及其標定方法

在審

• 申請號: 202210529158.2
• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN114906346A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 劉興旺;邵天雙;劉向楠;杜延麗
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司哈爾濱空氣動力研究所
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60;B64C27/54
• 代理公司: 哈爾濱市哈科專利事務所有限責任公司 23101
• 代理人: 孟策

1.一種直升機旋翼操縱矩陣自動標定系統，包括角度傳感器、滑環、光電碼盤、多組作動筒位移傳感器、數據采集系統和主控計算機，試驗槳葉模型固定在旋翼試驗模型支撐機構上，天平安裝在試驗槳葉模型內部，用于采集作用在試驗模型上的空氣載荷，其特征在于：所述的角度傳感器安裝在試驗槳葉模型的槳葉根部上表面，用于測量試驗槳葉模型的槳距角，角度傳感器的線纜與滑環電信號連接，滑環安裝在旋翼試驗模型支撐機構的旋轉軸上，主控計算機分別與旋翼旋轉及操縱控制系統、旋翼試驗模型支撐機構、旋翼操縱作動筒電信號連接，每個旋翼操縱作動筒上都安裝有作動筒位移傳感器，數據采集系統分別與滑環、光電碼盤、作動筒位移傳感器、主控計算機電信號連接；所述的光電碼盤包括旋轉圓盤和光電傳感器，所述的旋轉圓盤的內圈上有一個內圈孔，用于光電傳感器產生0°方位角的角度傳感器的角度觸發采集信號，所述的旋轉圓盤的外圈等間距分布有64個外圈孔，用于光電傳感器產生角度傳感器的采集64個方位角的觸發采集信號，所述的旋轉圓盤安裝在試驗槳葉模型上并與其同步旋轉，由光電傳感器發出的采集觸發信號傳輸至數據采集系統；當試驗槳葉模型旋轉穩定后，數據采集系統通過角度傳感器采集試驗槳葉模型的槳距角數據，并在試驗槳葉模型旋轉一周過程中采集64個方位角對應的角度傳感器數據，根據多組作動筒位移值參數，旋翼旋轉及操縱控制系統依次將作動筒位移運行到相應位置，重復采集所有作動筒位移值參數下的角度傳感器數據，主控計算機通過多組作動筒位移值、方位角及與方位角對應的試驗槳葉模型槳距角解算得到直升機旋翼操縱矩陣。

2.根據權利要求1所述的一種直升機旋翼操縱矩陣自動標定系統，其特征在于：所述的角度傳感器采集的試驗槳葉模型槳距角范圍為-30°～+30°，角度傳感器輸出給信號輸入模塊的模擬信號為0-10V直流電壓信號。

3.根據權利要求1或2所述的一種直升機旋翼操縱矩陣自動標定系統得出的一種標定方法，其特征在于：設置槳葉模型轉速、多組作動筒位移值、角度傳感器的K/B系數，主控計算機將上述參數信息分別傳遞給旋翼旋轉及操縱控制系統、數據采集系統，主控計算機將旋翼旋轉啟動指令發送至旋翼旋轉及操縱控制系統，從而驅動旋翼試驗模型支撐機構帶動試驗槳葉模型轉動，同時依據作動筒位移值參數將作動筒運行至目標位置；

當試驗槳葉模型旋轉穩定后，啟動數據采集系統進行試驗槳葉模型槳距角測量，當試驗槳葉模型旋轉過程中經過0°方位角時，觸發所述的旋轉圓盤中內圈孔對應的光電傳感器產生0°方位角開始采集觸發信號，此觸發信號輸入到數據采集系統信號輸入模塊對應的0°方位角，數據采集系統開始采集角度傳感器模擬電壓信號；

當試驗槳葉模型旋轉一周即經過0°～360°方位角過程中，觸發旋轉圓盤外圈等間距分布64個外圈孔對應的光電傳感器產生方位角觸發采集信號，此信號輸入到數據采集系統，數據采集系統在試驗槳葉模型旋轉一周過程中采集64個方位角對應的角度傳感器模擬電壓信號；作動筒位置保持不變，試驗槳葉模型旋轉N周，數據采集系統采集并存儲N周內所有角度傳感器模擬電壓信號；根據多組作動筒位移值參數，旋翼旋轉及操縱控制系統依次將作動筒位移運行到相應位置，重復采集所有作動筒位移值參數下的角度傳感器模擬電壓信號，直至所有需要的角度傳感器模擬電壓信號采集完畢；采集系統將存儲的所有角度傳感器模擬電壓信號傳輸至主控計算機，主控計算機通過角度傳感器K/B系數將角度傳感器模擬電壓信號轉化為試驗槳葉模型槳距角，主控計算機通過多組作動筒位移值、方位角及與方位角對應的試驗槳葉模型槳距角解算得到直升機旋翼操縱矩陣。