加速度测试电路设计与建模分析

发布时间：2020-06-22 03:41

【摘要】：炮弹在内弹道发射时,发射药的爆炸冲击高达几万个重力加速度。冲击可能会超过炮弹能够承受的高过载,导致炮弹杀伤性能的失效,甚至引发炮弹在内弹道的膛炸。研究加速度测试超高过载理论,设计动态测试系统,获取炮弹在内弹道所受加速度测试数据为火炮以及弹药的设计提供宝贵的参考依据。论述内弹道相关加速度测试技术国内外发展现状,以及三轴高冲击加速度的测试,进而介绍加速度测试系统非线性数据建模理论。对内弹道测试理论分析,并对内弹道发射的过程和发射环境进行研究。在动态存储测试技术的理论基础上,研究火炮内弹道抗高过载的弹体三轴加速度测试方法。基于测试方法的研究,分析炮弹在内弹道运动时加速度信号的特征,论述测试系统的难点技术和设计指标,据此提出系统总体设计方案。硬件电路的设计包含对信号进行电压转换、适调放大、滤波以及差分隔离处理。实现内弹道炮弹加速度信号的动态数据测量,最终成功捕获型炮弹三轴加速度的信号。针对提取信号的特征,对获取的加速度进行频谱分析;通过简单的数字低通滤波处理,滤除高频噪声;为获取精确的信号并进行数值分析,需要对后期的数据进行时间序列的模型的建模。通过状态空间的转化建立新息模型,据此进行卡尔曼状态的最佳估计。将状态变量还原成初始的加速度信号,初始信号与经过卡尔曼估计器还原的信号进行比对,得出被测信号中确实存在白噪声,并将其成功滤除。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TJ410.6

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