對武器裝備性能的深入探索,是各國軍事領(lǐng)域不斷追求的目標(biāo)�；鸺猎囼炞鳛榈孛嬗兴俣饶M的重要手段,其運行速度的準(zhǔn)確測量對被測裝備的性能評估,具有極其重要的意義。本論文就火箭橇試驗中的測速系統(tǒng)進行了研究,并設(shè)計了一套基于TMR的火箭橇測速系統(tǒng)。論文首先分析并研究了火箭橇試驗的特點和技術(shù)需求,確定了系統(tǒng)等距分布測點求平均速度的測速原理。其次,根據(jù)TMR磁傳感器的信號特點,通過MaxWell軟件對TMR傳感器的空間磁場進行了建模和仿真研究,表明選用X軸徑向充磁磁鐵作為敏感元件,能夠使TMR傳感器產(chǎn)生更為尖銳的感應(yīng)信號。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計并完成了系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計:包括TMR傳感器的檢測采集子板以及主控采集板、以太網(wǎng)傳輸模塊、寬電壓電源模塊。并為主控采集板卡配置了底層相關(guān)驅(qū)動、移植LwIP協(xié)議、設(shè)計中點計算程序、編寫C/S構(gòu)架下的服務(wù)器端程序。系統(tǒng)通過獲取相鄰子節(jié)點的時間間隔對火箭橇速度進行計算,再通過上位機來控制與下位機的網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài),進行數(shù)據(jù)傳輸。文中采用基于信賴域的高斯曲線擬合算法,對原始數(shù)據(jù)的峰值點進行解算,解決了下位機數(shù)據(jù)處理和峰值解算效率低的問題,提高了系統(tǒng)的解算速度。最后,搭建了測試環(huán)境,對系統(tǒng)進行了整體功能和性能測試。測試結(jié)果表明系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對移動物體不同速度的準(zhǔn)確測量,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：V216.8;TJ06
【部分圖文】：

圖 1-1 各磁傳感器磁場變化下的電壓輸出值對比[11]武器性能評估試驗提供了相對高速的試驗環(huán)境[14-15]。系統(tǒng)的研制，國外多采用外測系統(tǒng)和影像設(shè)備相結(jié)合美國 Holloman 高速測試滑軌的測速系統(tǒng)，通過等間距箭橇運行中的時空影像，再以各影像片段的逐幀分解的過點時刻進行判讀，從而獲取火箭橇的時空位置信息式配置裝備昂貴且精度受高速攝像機、電影經(jīng)緯儀的處理量重，算法復(fù)雜。哈里肯試驗場采用電磁感應(yīng)法距上裝配磁感應(yīng)線圈。當(dāng)火箭橇經(jīng)過時，處理經(jīng)過感并記錄不同信號的之間的時間間隔，獲得火箭橇?xí)r間位 60 年代起，我國就開始嘗試并建造大型地面動態(tài)模擬試了第一條火箭橇試驗滑軌的建造和其測速系統(tǒng)的研制行軌道的兩側(cè)進行等間距布點，當(dāng)火箭橇經(jīng)過時，切電子測試儀進行時間同步，通過間距時間獲取火箭橇

圖 2-5 不同脈寬下的高斯曲線集到的數(shù)據(jù)，在二維平面上表現(xiàn)為一些離散的外，還可能是個別噪聲或系統(tǒng)誤差引起的錯誤數(shù)據(jù)，可采用相關(guān)函數(shù)對數(shù)據(jù)進行擬合，曲線法，可以對采集數(shù)據(jù)點的波形特征及誤差進行修尋峰算法主要有：直接比較法、二次插值法、式擬合法、高斯公式非線性曲線擬合等幾種[34]較法和二次插值法都采用一階數(shù)值微分法進行公式的不同。直接法利用前差或后差公式進行中點公式進行插值數(shù)值微分。合法多采用一般多項式做擬合函數(shù)的方法，通來尋找峰值位置。一般，擬合形式如公式（2-1）2-3）所示。0 1( )nn nP x a a x a x' 1( ) 2nP x a a x na x

圖 3-2 永磁鐵三維磁場內(nèi)部剖分圖根據(jù) TMR 磁傳感器輸出電壓和外界磁場強度關(guān)系公式（3-1）可知MR 磁傳感器敏感軸方向經(jīng)過 TMR 傳感器時，其電壓變化只與外界，即磁鐵磁場強度大小有關(guān)，故其電壓值必定是先增加再減小的。磁鐵都存在 N、S 兩磁極，其磁極方向不同，產(chǎn)生的電壓正負(fù)不同，方向的磁鐵以相同姿態(tài)經(jīng)過 TMR 磁傳感器時的磁極分布不同，N、直經(jīng)過敏感軸，也可能先后經(jīng)過敏感軸，因此，產(chǎn)生的感應(yīng)曲線就需針應(yīng)對永磁鐵的不同充磁方向進行仿真分析，進一步分析感應(yīng)信對檢測采集子板設(shè)計做進一步分析。0 BV SEN B V0 ——輸出電壓；EN ——TMR 磁傳感器靈敏度； ——外界磁場強度大�。籅 ——傳感器電橋供電電壓。
【參考文獻】

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本文編號：2850726