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无伞末敏弹稳态扫描运动参数的测量技术研究

李良华  
【摘要】: 如何准确可靠地获得无伞末敏弹在实验过程中的各种速度,进而获得末敏弹的实际运动姿态是无伞末敏弹技术研究急需解决的问题。本文设计一套测量系统,用于测量末敏弹的扫描角、扫描角速度以及自转角速度。它在验证理论结果以及末敏弹稳态扫描装置的改进工作中有着及其重大的意义。 本文涉及了信号采集、信号处理、软件编程、数据接口、数据分析、数值计算以及计算机仿真等技术,综合应用电子电路技术、传感技术、计算机技术以及刚体运动理论,最终完成了测量工作。本文主要工作内容有如下: 第一,建立了末敏弹地磁测量的数学模型。将磁场投影到无伞末敏弹弹体坐标系上,分析弹体坐标系上磁场的特征,找到了末敏弹扫描角θ_(scan),扫描角速度ω_(scan)和自转角速度ω_(self)同被测量磁场的关系。 第二,完成了测量系统的硬件设计。设计了基于ADuC7027的数据采集系统的硬件电路,采集HMC1021、HMC1022磁场传感器信号,并将信号存储和传输。 第三,完成了测量系统的底层软件编程。设计了初始化模块、AD转换模块、中断服务程序、定时器模块、SIP数据存储模块、串口数据传输模块等。 第四,完成了测量系统的上层软件编程。使用MFC编程,利用MSComm控件完成数据的接收,并建立数据文档完成数据的存储。 第五,实验和数据分析。进行了系统标定和投弹实验,设计了MATLAB程序进行数据处理,得出了θ_(scan)、ω_(scan)、ω_(self),完成了无伞末敏弹运动参数的测量。 最后对所做工作进行了总结,指出了需要近一步深入研究的方向。


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