LabVIEW飞行器模型静态参数测试台设计方法研究(4)
同理有：
将被测物体逆时针转过900 ，即将z轴方向坐标转换到y轴进行计算，同样
（3）质偏测量
偏心包括偏心距和偏心角。偏心距是指物体质心偏离其几何轴线的距离。测量装置在oxz平面中的投影如图2.6所示。偏心需要被测物体在初始位置00和绕轴线转动900后称重两次求得。在待测物体上划出四等分圆周的标志线，使00对准V形座的固定标记，依次转动物体，使900、1800、2700分别对准固定标记。测得初始位置x0,转过900的x90，可得到偏心距e和偏心角θ。通过对称位置，1800和2700测量，可以对前面2个位置补偿，提高测量精度。由静力矩平衡原理，可得:
得到任意位置的x值：
由此公式分别测得x0 ，x90，由此可得偏心距以及偏心角：
补偿后得到偏心距和偏心角为：
图2.6 偏心测量示意图
2.2转动惯量测量
转动惯量是刚体在转动中惯性大小的量度。与总质量、形状和转轴位置相关。对形状简单物体，利用数学方法可算出绕特定轴的转动惯量。对形状复杂的物体，计算转动惯量很困难，多用实验方法测定。转动惯量相当于物体在转动时的质量，对不同转轴有不同转动惯量，且对于同一转轴来说，转动惯量具有叠加性。本任务的转动惯量测量包括极转动惯量和赤道转动惯量。极转动惯量是指物体绕轴转动时的转动惯量，而赤道转动惯量是指绕赤道转动时的转动惯量。两者的测量原理一致，只是转动时绕的转轴不同。
确定转动惯量的两种方法：计算法与实验法。计算法：J= MR2；传统测试法有4种：扭摆法，落体法，三线摆法，复摆法。皆以时间为测定量，再利用理论公式求出。
（1）扭摆法。阻尼、振幅影响比较小，适当选择参数，可以保证误差小于5%。对于尺寸和质量较大物体的转动惯量测量，一般采用扭摆法。图2.7为扭摆法示意图。
1.遮光柱 2.光电开关 3.扭摆台 4.弹性元件
图2.7 扭摆法示意图
把待测物体放在由金属轴承或小摩擦力气浮轴承支撑的扭摆台上，扭摆台由弹性元件与机壳连接。外力激励后，被测物体随扭摆台一起做自由扭摆运动，通过光电传感器测量支撑托架的空摆周期、已知转动惯量的标准样件与支撑托架的共摆周期和待测体与支撑托架的共摆周期，由扭摆振动运动模型推导公式数据处理后得到转动惯量。
J =JS ( （2.14）
其中：T0 —空载周期，由测试装置本身决定；
TS ——加载样品后测得的周期；
T — 加载被测物体后测得的周期；
JS — 标准样品的转动惯量，已知 。
（2）落体法。将质量为m，半径为R的待测件安装在转轴上，使其能自由转动。构件外边缘排绕吊线，吊线另一端系上质量为m1的落体，如图2.8所示。构件承受落体重力矩作用，作匀角加速度运动。根据构件系统的运动规律确定构件绕其轴的转动惯量。根据不同的情况与需要，有两种测量方法：
下一篇：磁流变液控制系统驱动控制方法研究