發(fā)布時間：2020-05-01 17:19

【摘要】：沖擊波會影響操作人員的身體健康且造成武器周邊設備的損壞,其參數(shù)的獲取在火炮等武器定型測試中十分重要。作為瞬態(tài)信號的一種,沖擊波信號傳播速度快、范圍廣且信號幅值動態(tài)范圍寬,對測試系統(tǒng)的動態(tài)性能要求非常高。然而,作為測試系統(tǒng)核心部件,傳感器動態(tài)特性不足使得測試環(huán)節(jié)不可避免地引入誤差。為減小傳感器測試誤差,本文依靠群智能算法,采用不依賴傳感器系統(tǒng)傳遞模型而直接求取補償系統(tǒng)傳遞函數(shù)的方法構建傳感器動態(tài)補償系統(tǒng),即引入果蠅優(yōu)化算法(FOA)并對算法進行改進,再與傳感器動態(tài)補償技術相結合進行研究。針對原果蠅算法氣味判斷值不能為負數(shù)的問題,采用果蠅個體空間信息直接生成候選解,使得改進后算法(DFOA)的搜索解空間可以包含負定義域。并引入動態(tài)調(diào)節(jié)搜索步長策略,加強算法尋優(yōu)性能。采用5個具有典型性的高維復雜函數(shù)對粒子群算法、果蠅優(yōu)化算法和改進后的果蠅算法進行尋優(yōu)能力的測試。測試結果對比表明,DFOA算法的搜索精度及搜索效率優(yōu)于原果蠅算法和粒子群算法,且運用范圍得以擴展,證明對果蠅算法的改進有效。將改進后的果蠅優(yōu)化算法運用于壓阻式壓力傳感器的動態(tài)補償研究中。首先通過獲取待補償壓力傳感器的激波管校準數(shù)據(jù),結合DFOA算法尋優(yōu)獲取針對該傳感器的最佳動態(tài)補償系統(tǒng)。該動態(tài)補償系統(tǒng)將傳感器響應信號超調(diào)量由130%下降到3%,上升時間提高到11.5μs。最后將構建好的動態(tài)補償系統(tǒng)運用于火炮膛口沖擊波信號測試中,實驗結果表明其能夠?qū)⒃紱_擊波信號從高諧振數(shù)據(jù)中恢復出來,獲取所需的沖擊波參數(shù),證明基于DFOA算法的動態(tài)補償系統(tǒng)能有效提高傳感器的動態(tài)性能和測試精度。
【圖文】：

圖 2.1 理想沖擊波模型 中，0P 為沖擊波信號測試系統(tǒng)中壓力傳感器所在位置的外發(fā)射時，膛口處的沖擊波信號在傳播到1t 時刻被壓力傳感躍至nP+，隨后在2t 時刻壓力值恢復到常態(tài)環(huán)境壓力，，1t 至信號的正壓作用區(qū)。此后由于慣性造成的過度膨脹，爆炸力，并于3t 時刻重新達到0P 值，2t 至3t 的時間段內(nèi)即為負介質(zhì)的相互作用使得其多次往復后，隨著能量的衰減而最0-52]。強弱評價指標損毀效果主要通過超壓峰值nP+、正壓區(qū)作用時間t+、上進行衡量[53-55]，而負壓區(qū)作用時間段內(nèi)的沖擊波能量較少

的上升時間是造成操作人員聽力損傷的重要影響因素。Ro8)來評判沖擊波測試系統(tǒng)的上升時間性能，上升時間為滿足如下：30.35 0.45dBtf ≤ Δ ≤ 波瞬態(tài)信號的實際測量中，雖然沖擊波信號頻率主要集中z 時依然有所存在，據(jù)式(2-8)可計算得上升時間 Δt 一般不波信號時頻特性 小節(jié)所作沖擊波信號測試實驗中，依據(jù)其所設的實驗參圖 2.2 所示。
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP18;TP212

【參考文獻】

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本文編號：2646880