基于虚拟仪器的火箭和有效载荷动平衡系统外文文献翻译、中英文翻译

附录 A 外文资料译文基于虚拟仪器的火箭和有效载荷动平衡系统46 Sethunadh R维克拉姆萨拉巴伊太空中心印度空间研究组织（ISRO）, 印度特里凡得琅,R_.inDr. P P Mohanlal维克拉姆萨拉巴伊太空中心印度空间研究组织（ISRO）, 印度特里凡得琅,PP_.in摘要旋转的运载火箭和卫星在大气中的经验基本上有两种类型的不平衡,静态和动态不平衡。这些不平衡将减少到一个可接受的限度之前清除飞行的有效载荷。在传统的测量火箭和有效载荷动不平衡的方法中,由于人工干预, 测量时间长,测量精度低。本文提出了一种新的基于虚拟仪器的测量系统来解决这些问题。仪器由一个采集板和一个电源单元组成。利用国家仪器的图形化编程语言 LabVIEW 开发了测量系统的软件。利用不同的虚拟仪器模块进行数据采集、信号处理、测量和分析。简介一个围绕一个固定轴旋转的物体, 如果它的重心不在旋转轴上,就称它有静态不平衡。一个物体被称为缺乏动 态平衡,如果主轴倾斜与尊重的旋转轴。因此,不平衡是由单位偏心引起的质量中心线与真实轴的有效位移引起的。 这些不平衡会干扰卫星和有效载荷所 需的取向。过多的振动是另一个问题,它会引起不可接受的噪音,更重要的是,它会对机载电子设备包产生不利的影响。因此,理想的做法是消除所有的振动原因,使机组完全 “平稳”运转。不幸的是,在实践中,理想是无法实现的,无论你做什么振动的内在原因,或不平衡,都将保持。最好的办法是将这种不平衡降低到不会对系统产生负面影响的水平,并将噪音水平降低到可接受的水平。减少旋转机械中引起振动的不平衡力的过程称为平衡。通过火箭和有效载荷的平衡操作可以获得的主要优点是：锥角减小、顶升减小、推力偏心减小和结构振动减小。作为有效载荷通过旋转动态的环境中生存,就必须有效载荷的静态和动态平衡。航空电子设备包的分布不均,传感器和线束的结果在不平衡负载, 必须使用立式动平衡机的计算。最后, 平衡块是在预定的飞机补充纠正这些不平衡。系统硬件系统硬件包括一个速度可调的速度可以在 100-5000 转速范围内精确控制旋转台。安装在工业计算机中的数据采集卡（DAQ）用于从振动和接近传感器获取模拟信号。电源单元用于驱动传感器。通过处理振动和接近传感器的模拟信号,直接得到不平衡量的大小和相位值。数据采集卡的自适应增益特性显著提高了测量精度。系统方框图如图 1 所示。系统软件系统软件采用模块化结构。整个软件是利用国家仪器的 LabVIEW 图形化编程环境开发的。软件提供的一个重要优点是模块化。在这里,每一个任务分解成功能可解的单位。我们设计了虚拟仪器来解决这些子任务,然后加入他们一起。利用不同的虚拟仪器模块进行数据采集、信号处理、测量和分析。虚拟仪器可以定义为基于计算机的软件驱动的测试、测量或过程控制应用仪器。它有一个只出现在电脑屏幕上的虚拟控制面板。强大的编程工具、灵活的采集硬件和个人计算机是虚拟仪器的重要组成部分。这里的硬件是一个 PC 插件通用数据输入/输出卡（包含 ADC / DAC）用于数据采集或生成。该软件是特定于应用程序的。虚拟仪器的方框图如图 2 所示。平衡软件和图形用户界面（GUI） 装在工控机上的 GUI 中的多个窗口,让用户进行配置,校准,计算等在配置窗 口中用户可以选择普通模式、数的平均值,过滤式等在计算窗口用户可以选择的动平衡测试像转表的各种参数,校正平面的转子位置,尺寸,计算是否是 静态的或偶不平衡等界面如图 3 所示。系统优点传统的系统由一个单一的采集板和电源组成。传统的平衡仪器的复杂性使得系统难以解决的,往往需要一个服务工程师现场参观。该系统的另一个好处是,大部分工作是由一个标准的 Windows PC 系统简单完成信号采集、数字化和发送数字信息到 PC 机进行处理并显示。可能遇到的大多数故障都是在便宜的 PC 机上, 通过简单地交换 PC 就能很快补救,因此我们可以在几分钟内回到平衡系统, 而不是传统系统的几小时甚至几天。与其他系统不同的是,平衡软件安装在标准的 Windows PC 上,而不是安装在专用操作系统上。因此,同一台 PC 机可以节省任何其他通用应用程序。另一个重要特点是,任何人都可以使用该系统来平衡转子没有受过特殊训练。操作员只需输入转子尺寸,旋转转子,然后读取 GUI 上的不平衡质量和角度。该系统的另一个好处是,大部分工作是由一个标准的 Windows PC 系统简单完成信号采集、数字化和发送数字信息到 PC 机进行处理并显示。可能遇到的大多数故障都是在便宜的 PC 机上,通过简单地交换 PC 就能很快补救,因此我们可以在几分钟内回到平衡系统,而不是传统系统的几小时甚至几天。与其他系统不同的是,平衡软件安装在标准的 Windows PC 上,而不是安装在专用操作系统上。因此,同一台 PC 机可以节省任何其他通用应用程序。48 另一个重要特点是,任何人都可以使用该系统来平衡转子没有受过特殊训练。操作员只需输入转子尺寸,旋转转子,然后读取 GUI 上的不平衡质量和角度。它还提供了根据计算的不平衡值生成极图的条款。它将指示不平衡的量和角位置；每一个校正平面单独地测量两平面不平衡的静/偶分离。这些显示在 3 个并列的极图中,一个用于静态组件,一个用于上耦合组件,另一个用于低耦合组件。公差状态也在图中表示。极图如图 4 所示。为静态/力偶不平衡分量与动态不平衡量的组合提供了依据。该系统还可以自动记录 MS Excel中所有的平衡运行。这可以通过点击“查看日志”来访问。该系统还提供了从不平衡值自动生成测试报告的条款。系统测试与评估该系统的测试和评估不同试件的 不平衡。该系统主要评价其灵敏度和 准确度。通过将转子与转子平衡到最 小不平衡状态,并通过增加小的试验砝码来确定剩余不平衡量来确定灵敏度。在不同的角位置上加上相同的试验不 平衡量,并根据角度绘制不平衡输出。得到的图是一个正弦波,表示机器能感知到的最小不平衡量。这如图 5 所示。通过在不同位置添加各种已知的不平衡重量,并在整个速度范围内以不同的速度运行,以计算机器读数的不平衡来确定机器的精度。除了这些参数的各种仪表系统振动传感器,放大器和滤波器进行线性和其他标准的电子支票。最小的不平衡可以在每分钟 180 转的状态下测量计算为0.5 kg mm 静不平衡和 200 kg mm2 动不平衡。不平衡测量的最大误差被计算为 3%的大小和角度。结论虚拟仪器系统使它成为一个完全自动化的测试系统,可以进行静态和动态不平衡测量,无需人工干预。虚拟仪器的应用使数据分析更加准确,大大缩短了测量时间。结果表明,该测试系统具有用户友好、精度高、精度高、效率低、成本低等优点。它还提供自动生成测试报告的条款。参考文献1火箭车及零部件的 Moses J Long 平衡的考虑,美国宇航局兰利研究中心,汉普顿,VA2由夏勒 N C &列瓦伦 J M 表达的失衡质量方法,美国宇航局戈达德TN d-1446,19633动态平衡手册 # Entek IRD 20494机械振动平衡词汇表：ISO 标准19255“机械振动平衡轴和装修关键惯例”,ISO 标准 8821:198