http://bhxb.buaa.edu.cnjbuaa@buaa.edu.cnDOI:10.13700/j.bh.1001-5965.2021.0441基于小波重构的天平动态特性数据处理技术张峻宾*，许晓斌，王雄，蒋万秋，舒海峰，孙鹏(中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，绵阳621000)摘要：针对风洞试验模型会产生受迫振动，测力天平测量的数据是模型受迫振动和受到气动力的混叠影响测力数据精度的问题，提出基于小波重构的天平动态特性数据处理技术。通过在模型上安装加速度计敲击模型获取受迫振动数据，再对受迫振动数据通过快速傅里叶变换(FFT)分析确定滤波频率阈值，采用小波重构技术实现滤波。通过投影公式计算动态补偿系数，通过补偿系数对天平测量的气动力实现补偿。试验数据分析发现，基于小波重构的天平动态特性数据处理技术，可得到固定的补偿系数，在试验环境中，干扰信号最大能衰减到15.69%，具有重要的工程应用价值。关键词：小波重构；天平；动态特性；数据处理；补偿系数中图分类号：V221.74文献标志码：A文章编号：1001-5965（2023）06-1362-10风洞试验通过六分量天平对模型受到的气动力实现精确测量[1-2]。但是，风洞试验模型受到外力时，模型将会产生受迫振动，受迫振动若未消失，继续测量气动力，此时天平测量的力是受迫振动和气动力的合力。当前在风洞试验中，国内外主要采用阶梯变迎角试验技术开展风洞试验，此时的模型机构运动是先加速、再匀速和再减速到停止的过程，受风洞试验时长的限制，尤其是在高超声速风洞试验中，整个风洞有效试验时长多在50s内，如果一次试验的迎角角度增加，给每个迎角暂停保持状态不动的时长将缩短。国内在每个阶梯停留时长约为1.5s，如果停留时长进一步缩短，此时每个迎角停留是阶段内，其相对静止的时长越短，受振动干扰的数据段长度所占比例将明显增加。为提高试验效率，国内外相继在发展连续变迎角试验技术。连续变迎角风洞试验，模型机构从静止状态开始加速（加速度约为3(°)/s）到匀速运动状态（匀速度约为3(°)/s），后又从匀速运动状态减速（减速度约为3(°)/s）到静止状态。一方面加减速过程中本身有一个自振荡干扰，另一方面匀速运动过程中模型受到来流冲击时也会振动干扰。无论是阶梯变迎角试验还是连续变迎角试验，通过天平测量的数据，难以区分有用信号（气动力）和无用信号（振动干扰信号）。因此，需采用技术手段，确定并消除无用信号成分。吕金洲等[3]采用建立动力学模型进行仿真研究，探寻天平输出规律；王锋等[4]将天平产生的...
