大挠性飞行器减载控制实验系统及方法与流程

技术特征：
1.一种大挠性飞行器减载控制实验系统，其特征在于，包括：悬臂梁(100)，用于模拟大挠性飞行器结构；高速相机(160)，靠近所述悬臂梁(100)，用于拍摄所述悬臂梁(100)形变画面；多个光纤布拉格光栅传感器(101)，安装于所述悬臂梁(100)，所述多个光纤布拉格光栅传感器(101)串联；光纤光栅解调仪(150)，与所述光纤布拉格光栅传感器(101)连接；测量和自动化平台(170)，与所述光纤光栅解调仪(150)连接，用于集成控制与数据处理。2.如权利要求1所述的大挠性飞行器减载控制实验系统，其特征在于，还包括惯性传感器(102)，安装于所述悬臂梁(100)，与所述测量和自动化平台(170)连接。3.如权利要求2所述的大挠性飞行器减载控制实验系统，其特征在于，还包括线性电机(110)，所述悬臂梁(100)安装于所述线性电机(110)。4.如权利要求3所述的大挠性飞行器减载控制实验系统，其特征在于，还包括伺服驱动器(120)，与所述线性电机(110)和所述测量和自动化平台(170)连接。5.如权利要求4所述的大挠性飞行器减载控制实验系统，其特征在于，还包括功率放大器(140)，与所述测量和自动化平台(170)连接。6.如权利要求5所述的大挠性飞行器减载控制实验系统，其特征在于，还包括模态激振器(130)，安装于所述线性电机(110)，与所述悬臂梁(100)和所述功率放大器(140)连接。7.如权利要求6所述的大挠性飞行器减载控制实验系统，其特征在于，还包括测温装置(103)，安装于所述悬臂梁(100)，用于探测红外信号强度并转换为温度数据。8.如权利要求7所述的大挠性飞行器减载控制实验系统，其特征在于，还包括温控装置(104)，安装于所述悬臂梁(100)，用于对所述悬臂梁(100)加热或制冷。9.如权利要求8所述的大挠性飞行器减载控制实验系统，其特征在于，还包括计算机(180)，与所述测量和自动化平台(170)、所述测温装置(103)、所述温控装置(104)和所述高速相机(160)连接，用于完成形变解算和减载控制。10.一种大挠性飞行器减载控制实验方法，其特征在于，包括：计算机(180)输出运动指令传输给测量和自动化平台(170)；所述测量和自动化平台(170)将所述运动指令分解成相应的控制指令并传输给功率放大器(140)和伺服驱动器(120)；所述功率放大器(140)和所述伺服驱动器(120)分别驱动模态激振器(130)和线性电机(110)，控制悬臂梁(100)做水平运动并振动；所述计算机(180)将温度设置指令传输给温控装置(104)，所述温控装置(104)依据所述温度设置指令对所述悬臂梁(100)加热或制冷来保持温度稳定；光纤布拉格光栅传感器(101)和惯性传感器(102)将形变数据上传到所述测量和自动化平台(170)，高速相机(160)将形变画面上传给所述计算机(180)；所述计算机(180)进行形变解算，进而通过减载控制算法产生新的运动指令。

技术总结
本发明涉及一种大挠性飞行器减载控制实验系统及方法，使用悬臂梁模拟大挠性飞行器结构。光纤布拉格光栅传感器安装于所述悬臂梁，实时获取所述大挠性飞行器结构应力与形变状态，解耦姿态和弹性变形信息。通过光纤光栅解调仪将实时形变信号传输给测量和自动化平台。高速相机拍摄所述悬臂梁形变画面，图像经过处理可以得到所述悬臂梁的精确形状，作为解算算法的参考，用于验证解算的准确性。利用减载控制算法对所述大挠性飞行器结构进行减载控制仿真，验证基于形变的减载控制方法的减载效果与鲁棒性，为新一代大挠性飞行器结构设计奠定技术基础。技术基础。技术基础。


技术研发人员：王兆魁 卓清琪
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2021.06.03
技术公布日：2021/10/15