一种旋翼试验台动平衡调整相位识别方法

标题：一种旋翼试验台动平衡调整相位识别方法

摘要：本发明一种旋翼试验台动平衡调整相位识别方法，属于直升机模型旋翼试验技术领域，包括以下步骤：步骤一、根据旋翼桨叶片数n、试验转速Speed、可分辨的最小相位角P0以及百分比误差转速Rt，按以下公式计算采样频率Fn：步骤二、对旋翼台的升转速状态下的转速信号和振动信号进行同步采集；步骤三、对转速数据数组中存在的转速峰值进行位置搜索；步骤四、利用步骤三获得的峰值位置进行整周期振动信号截取；步骤五、对截取的整周期振动信号阶次分析；步骤六、对旋翼模型试验台动平衡调整相位进行识别判断。本发明可快速得到高精度的基准频率对应的相位，同时可以自适应各种不同转速的旋翼模型试验动平衡调整需要。

申请号：CN201810668288.8

申请日：2018/6/26

申请人：中国直升机设计研究所

首项权利要求：1.一种旋翼试验台动平衡调整相位识别方法，适用于整周期阶次分析的旋翼模型试验，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、根据旋翼桨叶片数n、试验转速Speed、可分辨的最小相位角P0以及百分比误差转速Rt，按以下公式计算采样频率Fn：
Fn＝max{(int(Speed×n×6/(P0×1000))+1)×1000，(int(1250/(Rt×30000))+1)×1000}其中，int为向下取整数，max为从括号中的两个数中取最大的数；
步骤二、对旋翼台的升转速状态下的转速信号和振动信号进行同步采集；
将旋翼台的转速信号和振动信号同时接入具有同步采集功能的数据采集系统中，所述数据采集系统中设置有采样频率Fn；
将试验台运转到试验任务书规定的试验转速Speed，然后进行总距递增操纵到待进行动平衡调整的总距；
待试验状态稳定后，基于数据采集系统设置的采样频率Fn获取转速数据数组[Spa1 , Spa2, …, Spax]和振动数据数[Vi1, Vi2, …, Vix]；
其中，X为采样点个数；
步骤三、对转速数据数组中存在的转速峰值进行位置搜索；
a)、将采集得到的转速数据数组中的数值取绝对值；
b)、设置一个转速峰值阈值Psp，利用该阈值Psp对转速数据数组[Spa1, Spa2, …, Spax]进行峰值搜索；
c)、当搜索完转速数据后，可得到一组峰值位置数组[La1, La2, …, Lay]；
其中y为峰值位置个数或者转速和振动信号的圈数；
步骤四、利用步骤三获得的峰值位置进行整周期振动信号截取；
d)、利用峰值位置数组[La1, La2, …, Lay]计算得到y-1个峰值起点数组[La1, La2, …, La(y-1)]和对应数据长度数[La2-La1, La3-La2, …, Lay-La(y-1)]；
e)、利用计算得到的峰值起点数组和数据长度数组，将振动数据数组[Vi1 , Vi2 , … , Vix]截取成y-1个整圈振动数据数组[Vi11 , Vi12 , …Vi0(La2-La1)]、[Vi21 , Vi22, …Vi2(La2-La1)]、…[Vi(y-1)1, Vi(y-2)2, …Vi(y-2)(Lay-La(y-1))]，并分别计算y-1个整圈振动数据数组对应的基准频率Fb：
Fb(y-1)＝Fn/(Lay-La(y-1))步骤五、对截取的整周期振动信号阶次分析；
利用计算得到基准频率Fb0、Fb1、…Fb(y-1)分别对其对应的y-1个整圈振动数据数组进行FFT频谱分析，从而得到y-1圈的阶次幅值数及阶次相位数据；
步骤六、对旋翼模型试验台动平衡调整相位进行识别判断；
选取第一阶的y-1个幅值组成幅值数组和y-1个相位组成相位数组；
按大小进行排序得到一组排序后的排序幅值数组[An0, An1, …An9]以及该排序位置对应的排序相位数组[Pn0, Pn1, …Pn(n-1)]；
从排序幅值数组中取中间n-4个值进行平均得到平均幅值At＝(An2+An3+An4+An5+…+A(n-3)+A(n-2))/(n-4)，取相位数组[Pn0, Pn1 , …Pn(n-1)]中间n-4个值进行平均得到平均相位Pt＝(Pn2+Pn3+Pn4+Pn5+…+P(n-3)+P(n-2))/(n-4)；
若平均幅值At大于设定的振动值，则需要进行动平衡调整，而需要增加配重片的相位位置为Pt+180。

专利类型：发明申请