【摘要】：沖擊波會(huì)影響操作人員的身體健康且造成武器周邊設(shè)備的損壞,其參數(shù)的獲取在火炮等武器定型測(cè)試中十分重要。作為瞬態(tài)信號(hào)的一種,沖擊波信號(hào)傳播速度快、范圍廣且信號(hào)幅值動(dòng)態(tài)范圍寬,對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求非常高。然而,作為測(cè)試系統(tǒng)核心部件,傳感器動(dòng)態(tài)特性不足使得測(cè)試環(huán)節(jié)不可避免地引入誤差。為減小傳感器測(cè)試誤差,本文依靠群智能算法,采用不依賴(lài)傳感器系統(tǒng)傳遞模型而直接求取補(bǔ)償系統(tǒng)傳遞函數(shù)的方法構(gòu)建傳感器動(dòng)態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng),即引入果蠅優(yōu)化算法(FOA)并對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn),再與傳感器動(dòng)態(tài)補(bǔ)償技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行研究。針對(duì)原果蠅算法氣味判斷值不能為負(fù)數(shù)的問(wèn)題,采用果蠅個(gè)體空間信息直接生成候選解,使得改進(jìn)后算法(DFOA)的搜索解空間可以包含負(fù)定義域。并引入動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)搜索步長(zhǎng)策略,加強(qiáng)算法尋優(yōu)性能。采用5個(gè)具有典型性的高維復(fù)雜函數(shù)對(duì)粒子群算法、果蠅優(yōu)化算法和改進(jìn)后的果蠅算法進(jìn)行尋優(yōu)能力的測(cè)試。測(cè)試結(jié)果對(duì)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(yùn)用范圍得以擴(kuò)展,證明對(duì)果蠅算法的改進(jìn)有效。將改進(jìn)后的果蠅優(yōu)化算法運(yùn)用于壓阻式壓力傳感器的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償研究中。首先通過(guò)獲取待補(bǔ)償壓力傳感器的激波管校準(zhǔn)數(shù)據(jù),結(jié)合DFOA算法尋優(yōu)獲取針對(duì)該傳感器的最佳動(dòng)態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)。該動(dòng)態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)將傳感器響應(yīng)信號(hào)超調(diào)量由130%下降到3%,上升時(shí)間提高到11.5μs。最后將構(gòu)建好的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)運(yùn)用于火炮膛口沖擊波信號(hào)測(cè)試中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明其能夠?qū)⒃紱_擊波信號(hào)從高諧振數(shù)據(jù)中恢復(fù)出來(lái),獲取所需的沖擊波參數(shù),證明基于DFOA算法的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)能有效提高傳感器的動(dòng)態(tài)性能和測(cè)試精度。
【圖文】：

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

的上升時(shí)間是造成操作人員聽(tīng)力損傷的重要影響因素。Ro8)來(lái)評(píng)判沖擊波測(cè)試系統(tǒng)的上升時(shí)間性能，上升時(shí)間為滿(mǎn)足如下：30.35 0.45dBtf ≤ Δ ≤ 波瞬態(tài)信號(hào)的實(shí)際測(cè)量中，雖然沖擊波信號(hào)頻率主要集中z 時(shí)依然有所存在，據(jù)式(2-8)可計(jì)算得上升時(shí)間 Δt 一般不波信號(hào)時(shí)頻特性 小節(jié)所作沖擊波信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)中，依據(jù)其所設(shè)的實(shí)驗(yàn)參圖 2.2 所示。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP18;TP212

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2646880