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高速所风洞天平校准软件设计及实现

作　者: 胡涛
导　师: 张利勋
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 校准数据处理风洞天平 C++
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

风洞试验是空气动力学研究的重要手段,它为各种飞行器的研制提供理论依据。而在风洞内所进行的各项试验及研究过程中,飞行器的受力情况、各种信息的获取则完全来自天平在六个自由度的受力情况。风洞应变天平是飞行器模型在风洞中进行模拟试验、感受各个方向的力和力矩的装置。由于天平在制作过程中一致性较差,因而需要高准确度地标定天平载荷和变形的关系。标定准确度直接影响试验结果。因此,国内外的空气动力试验机构都十分重视天平校准的研制工作。风洞天平校准是天平研制与应用的关键技术环节,天平校准计算公式和修订参数的准确性直接影响风洞试验数据质量。目前我部使用的天平校准程序是在人工手算天平公式的基础上编制的,虽然在一定程度上减轻了人工手算公式的负担,但也存在与校准技术精细化发展不相适应的方面:程序对校准数据的质量监控力度不够、缺乏对校准全流程的监控、计算的自动化程度不高;程序基于DOS环境用BASIC语言编写,人机接口不友好,不便于操作。为了提高天平校准质量和效率,适应风洞试验技术精细化不断发展的要求,提出研制新的天平校准系统的任务。校准过程表明,新程序运行于视窗环境,采集天平输出信号的同时监控电源电压,通过监控计算采集信号判断校准状态稳定性,对不合格的载荷点能单独加载和重新采集信号,单元载荷表编排方便,成功地改进了交叉载荷表和综合校准公式的计算方式,在综合校准过程中实时计算载荷,及时发现和纠正错误的加载和校准状态,规范了校准数据的管理;在相同校准条件下对同一台天平校准,新程序计算公式系数与原程序计算公式基本一致,有比较小的差异,但是合理的,而新程序综合校准计算误差比原程序略小;这表明新程序符合研制要求,可以用于天平校准。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-18
  1.1 选题背景及意义  10-12
    1.1.1 课题背景  10-11
    1.1.2 研究的意义  11-12
  1.2 天平校准软件系统的国内外研究现状分析  12-17
    1.2.1 对天平校准系统现状的研究  12-13
    1.2.2 国内天平校准软件系统的研究现状  13-17
  1.3 论文研究目标和内容  17
  1.4 本文的结构  17-18
第二章风洞天平校准软件系统的技术基础  18-23
  2.1 面向对象的系统分析与设计  18-20
    2.1.1 面向对象的基本概念  18-19
    2.1.2 面向对象分析方法  19
    2.1.3 面向对象设计方法  19-20
  2.2 面向对象的编程  20-21
    2.2.1 类与对象  20
    2.2.2 继承与组合  20
    2.2.3 虚函数与多态  20-21
  2.3 开发平台及工具的选择  21
  2.4 SQL Server 数据库简介  21-23
第三章风洞天平校准软件系统的分析  23-32
  3.1 风洞天平校准软件系统需求分析  23-24
    3.1.1 系统模块功能需求  23-24
  3.2 风洞天平校准软件系统可行性分析  24
    3.2.1 经济可行性  24
    3.2.2 技术可行性  24
    3.2.3 社会效应可行性  24
  3.3 风洞天平校准系统功能分析  24-30
    3.3.1 需求概述  24-25
    3.3.2 需求列表  25-30
  3.4 流程分析  30-31
  3.5 本章结论  31-32
第四章风洞天平校准软件系统的设计  32-40
  4.1 启动任务  32-33
  4.2 信号采集  33-34
  4.3 载荷表编排  34-35
  4.4 单元校准  35-36
  4.5 交叉校准  36-37
  4.6 计算公式  37
  4.7 综合校准  37-38
  4.8 综合精度  38
  4.9 校准证书  38-39
  4.10 试验检查与日常维护  39
  4.12 本章总结  39-40
第五章风洞天平校准软件系统的实现  40-57
  5.1 开发工具和环境  40
  5.2 启动任务  40-42
  5.3 载荷表编排  42-43
  5.4 单元校准  43-46
  5.5 交叉校准  46
  5.10 计算公式  46-47
  5.11 综合校准  47-48
  5.12 天平校准检测--校准信息  48-49
  5.13 天平工作公式  49-50
  5.14 系统测试  50-56
    5.14.1 测试的相关概念  50-51
    5.14.2 天平校准黑盒测试  51-56
  5.15 本章结论  56-57
第六章总结与展望  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-62
附录  62-72
  附录1 天平校准系统用到的主要自定义函数  62-71
  附录2 符号和缩略词说明  71-72

高速所风洞天平校准软件设计及实现

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