LabVIEW飞行器模型静态参数测试台设计方法研究(2)
此外，随着技术的不断发展，测试系统技术有了新的要求：高效率、高精度、功能完善、人机界面友好等。当前我国一些测试系统存在设备陈旧，测量精度低下，测试系统方法落后，劳动强度大等问题，与发达国家存在一定差距。为了改变这种测试手段和设备落后的局面，我们需要研究设计新的可靠性高、通用性强、便于人工操作的静态参数测量系统。
1.2 国内外研究情况
1.3静态参数测试系统技术指标
本课题设计的静态参数测试台应该不仅适用于飞行器模型，而且还可以测量不同尺寸范围的实际对象。本课题将根据实际的测试对象设计测试台，测试对象的主要设计指标如下：
模型质量：<150kg 长度：<1.2m 直径：<200mm
1.4 本文拟研究内容
本设计将综合参考现有静态参数测试设备，对各种测试方法原理进行分析、比较、选择优化，考虑到自身能力和条件，拟设计质量质心质偏测试台，极转动惯量测试台和赤道转动惯量测试台。本文还将设计下位机系统，介绍上位机软件，最后研究数据处理的方法，并对误差来源进行分析。具体研究内容和各章工作安排如下：
第一章：绪论。查阅课题相关资料，介绍课题的背景意义，调查静态参数的用途，介绍国内外测试系统的研究状况，最后介绍本文工作。
第二章：测试系统的测量原理及实现。重点介绍静态参数的各种测试方法，对其测试原理进行分析，比较各测试方案，提出本课题测试系统的机械结构、下位机系统和上位机软件的总体方案。
第三章：测试系统的机械结构设计。根据实际测试对象，设计测量系统的机械结构，对支承座、升降机构、扭摆机构、夹具等主要零部件的设计方法和功能做阐述。
第四章：测试系统的下位机系统设计和上位机软件使用。根据实际要求，对传感器、A/D芯片等关键部件选型，设计测试系统的数据采集模块、位移测量模块、电机控制模块，对软件流程进行介绍。并根据仪器功能和人机交互要求，介绍LabVIEW软件的设计和操作方法。
第五章：数据处理方法与误差分析。分析数据处理方法，对误差来源和大小进行分析，说明系统的性能特征。
2 测试系统的测量原理及实现
要设计一个测试系统，必须先了解测试系统的测量原理。本测试系统要测量的参数有质量、质心、偏心、极转动惯量和赤道转动惯量。下面将介绍上述参数的测量原理和方法及在本测试系统中拟采用的测试原理与方案。
2.1质量质心质偏测量
质量测量普遍采用称重法；质心测量方法有悬挂法、不平衡力矩法、多支点称重法、旋转平衡法等；偏心主要针对回转体，有旋转平衡法、惯量法等。
悬挂法用来测量小型物体的质心，测量原理如图2.1所示，被测物体两端分别与两根悬线连接，挂在挂钩上，通过悬挂点的竖直线必定通过被测物体的质心。改变悬线长度，又可以有一条过质心竖直线，两线交点即为该面质心位置。 1.悬挂点 2.悬挂绳 3.被测物体 图2.1 悬挂法示意图
另一种测量质心的方法是扭摆法，建立在动力学方程的基础上，利用平衡轴定理将偏心所产生的转动惯量变化量转换成扭摆摆动周期的变化量，通过两次摆放位置的不同，列方程得到质心的位置。
不平衡力矩法是一种静态测量方法。原理如图2.2，托盘下方有一个无摩擦刀口支撑，两边吊盘加配重，调节配重质量将质心调到刀口上方，保持被测物体平衡。
1.被测物体 2.刀口 3.配重托盘 图2.2 不平衡力矩法示意图
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