武 龙, 王 锋, 乐嘉陵

(中国空气动力研究与发展中心 高超声速冲压发动机技术重点实验室, 四川 绵阳 621000)

脉冲燃烧风洞测力系统动态标定方法

武 龙, 王 锋*, 乐嘉陵

(中国空气动力研究与发展中心 高超声速冲压发动机技术重点实验室, 四川 绵阳 621000)

针对脉冲燃烧风洞中的测力系统，提出了一种动态标定方法。利用力锤在模型表面上不同位置，沿不同方向施加一系列集中载荷，由输入载荷和天平输出辨识出该表面对应的单位脉冲响应函数(UIRF)，再将各表面对应的UIRF加权得到系统的UIRF，加权系数由试验状态下各表面的压力分布确定。辨识某表面对应的UIRF时，通过将其参数化使反卷积问题转化为参数优化问题以回避问题的病态特性。求解参数优化问题时，先用遗传算法搜索到参数全局最优解的近似值，再以此作为单纯形方法的初值继续优化得到参数最优值。在ANSYS中模拟了动态标定过程，考虑了实际试验中输出应变含有较大噪声的情况，验证了这种动态标定方法的准确性。

脉冲燃烧风洞；动态标定；参数辨识；遗传算法；单纯形方法

0 引 言

脉冲燃烧风洞的建造和运行成本较低，能够以不同尺度、方式进行基本流动和工程问题的研究，是目前国内开展大尺度超燃冲压发动机和机体推进一体化高超声速飞行器试验研究的主要设备之一[1]。然而，目前脉冲燃烧风洞的工作时间仅能达到300ms左右[2]，模型振动在试验时间内来不及衰减，测力天平得到的信号含有较大的振动成分，传统方法难以获得良好的结果。……