本發(fā)明屬于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種自動(dòng)尋找固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)頻率特性積分時(shí)間點(diǎn)的方法。

背景技術(shù)：

在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試過(guò)程中，進(jìn)行頻率特性處理時(shí)需要利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)求取噴管擺動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的諧振頻率，目前慣用的技術(shù)方法是：求出作動(dòng)器位移、作動(dòng)器壓差、噴管擺角對(duì)應(yīng)輸入作動(dòng)器指令信號(hào)的幅頻和相頻特性，繪出對(duì)數(shù)頻率特性曲線，進(jìn)而得到噴管擺動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的諧振頻率。

作動(dòng)器指令信號(hào)為一連串不同頻率的正弦波信號(hào)，對(duì)于同步采集的噴管擺角信號(hào)和指令信號(hào)，需要確定頻率特性積分時(shí)間點(diǎn)，而目前在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試中都是采用手動(dòng)方法：繪制采集的指令正弦波信號(hào)圖，手動(dòng)找出每個(gè)頻率點(diǎn)后一半個(gè)數(shù)正弦波作為積分段，積分段對(duì)應(yīng)的開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間即為頻率特性積分時(shí)間點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

要解決的技術(shù)問(wèn)題

現(xiàn)有技術(shù)為手動(dòng)尋找頻率特性積分時(shí)間點(diǎn)，當(dāng)遇到頻率點(diǎn)數(shù)多，波形數(shù)量大時(shí)，手動(dòng)方法變的很費(fèi)時(shí)間，處理一次就耗時(shí)半小時(shí)，出錯(cuò)概率也加大。本發(fā)明就是要采用自動(dòng)化算法，找到所有頻率特性積分時(shí)間點(diǎn)，提高效率。

技術(shù)方案

本發(fā)明解決問(wèn)題的思路是：

首先找到每個(gè)正弦波信號(hào)的起始零點(diǎn)時(shí)間，再根據(jù)頻率點(diǎn)順序和每個(gè)頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)得正弦波個(gè)數(shù)，取每個(gè)頻率值下波形個(gè)數(shù)的一半(不為整數(shù)時(shí)向下取整)，選后半段作為積分段，積分段對(duì)應(yīng)的開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間即為頻率特性積分時(shí)間點(diǎn)，這樣即可找到所有頻率特性積分時(shí)間點(diǎn)。

根據(jù)上述思路，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

所述一種自動(dòng)尋找固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)頻率特性積分時(shí)間點(diǎn)的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試試驗(yàn)過(guò)程中，以n點(diǎn)/秒采集指令信號(hào)，采集到的指令正弦波信號(hào)幅度最大值為max，最小值為min，指令信號(hào)開(kāi)始時(shí)間為starttime，結(jié)束時(shí)間為endtime；并根據(jù)輸入的指令信號(hào)，確定指令信號(hào)的所有頻率值，及每個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)；指令信號(hào)最大頻率為mHz；

步驟2：從指令信號(hào)開(kāi)始時(shí)間到結(jié)束時(shí)間，依次找到所有滿足以下兩個(gè)條件中任意一個(gè)條件的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并得到數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間：

條件1：數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值大于0.4max+0.6min，而且在其之前緊連的n/5m個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值都小于0.4max+0.6min；

條件2：數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值小于0.6max+0.4min，而且在其之后緊連的n/5m個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值都大于0.6max+0.4min；

步驟3：按照步驟2得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)的先后順序，從得到的第二個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)開(kāi)始，計(jì)算第2k個(gè)和第2k+1個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)間的平均值，k＝1,2,…，得到所有指令信號(hào)正弦波的結(jié)束時(shí)間；

步驟4：根據(jù)指令信號(hào)每個(gè)頻率值的先后順序，確定每個(gè)頻率值積分段的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間：

對(duì)于第t個(gè)頻率值，將該頻率值對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)和之前所有頻率值的波形個(gè)數(shù)相加，得到第t個(gè)頻率值對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)累加值；

利用第t個(gè)頻率值對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)累加值減去第t個(gè)頻率值對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)的半值，得到第t個(gè)頻率值積分段的正弦波起始波形順序號(hào)，并根據(jù)步驟3得到的所有指令信號(hào)正弦波的結(jié)束時(shí)間，確定第t個(gè)頻率值積分段的正弦波起始波形的開(kāi)始時(shí)間；

利用第t個(gè)頻率值對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)累加值得到第t個(gè)頻率值積分段的正弦波結(jié)束波形順序號(hào)，并根據(jù)步驟3得到的所有指令信號(hào)正弦波的結(jié)束時(shí)間，確定第t個(gè)頻率值積分段的正弦波結(jié)束波形的結(jié)束時(shí)間。

有益效果

采用本方法自動(dòng)尋找頻率特性積分時(shí)間點(diǎn)，只需依序輸入所有頻率值及其對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)，以及采集得到的指令正弦波信號(hào)最大值max和最小值min、指令信號(hào)開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，按照自動(dòng)算法運(yùn)行程序即可馬上找到所有頻率特性積分時(shí)間點(diǎn)，時(shí)間由30分鐘一次銳減到2秒，大大提高了數(shù)據(jù)處理效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，也使得人工處理由于疲勞而出錯(cuò)的可能不再出現(xiàn)。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1：指令信號(hào)正弦波波形示意圖；

圖2：實(shí)施例中指令信號(hào)正弦波示意圖；

圖3：實(shí)施例中所有指令正弦波結(jié)束時(shí)間；

圖4：實(shí)施例中每個(gè)頻率值對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)累加值；

圖5：實(shí)施例中每個(gè)頻率值積分段的開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

本發(fā)明的目的是能夠根據(jù)采集的指令信號(hào)正弦波的幅值、起始及結(jié)束時(shí)間，以及指令信號(hào)正弦波的頻率點(diǎn)順序和每個(gè)頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)得正弦波個(gè)數(shù)自動(dòng)找出頻率特性積分時(shí)間點(diǎn)，原理如下：采集的指令信號(hào)為一連串不同頻率的正弦波信號(hào)，信號(hào)有一定的干擾，但其幅值是相同的，在一個(gè)正弦波的上升段找出第一個(gè)大于-20％幅值的數(shù)據(jù)點(diǎn)和最后一個(gè)小于一個(gè)+20％幅值的數(shù)據(jù)點(diǎn)，同一個(gè)上升段第一個(gè)大于-20％幅值的數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)間和緊隨其后的最后一個(gè)小于一個(gè)+20％幅值的數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)間的平均值作為下一個(gè)正弦波信號(hào)的起始時(shí)間，如圖1所示；再根據(jù)頻率點(diǎn)順序和每個(gè)頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)得正弦波個(gè)數(shù)，取每個(gè)頻率值下波形個(gè)數(shù)的一半(不為整數(shù)時(shí)向下取整)，選后半段作為積分段，積分段對(duì)應(yīng)的開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間即為頻率特性積分時(shí)間點(diǎn)。

一個(gè)正弦波的上升段第一個(gè)大于-20％幅值的數(shù)據(jù)點(diǎn)這樣找：當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)據(jù)值大于-20％幅值，而且在其之前緊連的數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)據(jù)都小于-20％幅值；一個(gè)正弦波的上升段最后一個(gè)小于一個(gè)+20％幅值的數(shù)據(jù)點(diǎn)這樣找：當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)據(jù)值小于+20％幅值，而且在其之后緊連的數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)據(jù)都大于+20％幅值。

基于上述原理，本發(fā)明的具體步驟為：

步驟1：在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試試驗(yàn)過(guò)程中，以n點(diǎn)/秒采集指令信號(hào)，采集到的指令正弦波信號(hào)幅度最大值為max，最小值為min，指令信號(hào)開(kāi)始時(shí)間為starttime，結(jié)束時(shí)間為endtime；并根據(jù)輸入的指令信號(hào)，確定指令信號(hào)的所有頻率值，及每個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)；指令信號(hào)最大頻率為mHz；

步驟2：從指令信號(hào)開(kāi)始時(shí)間到結(jié)束時(shí)間，依次找到所有滿足以下兩個(gè)條件中任意一個(gè)條件的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并得到數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間：

條件1：數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值大于0.4max+0.6min，而且在其之前緊連的n/5m個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值都小于0.4max+0.6min；

條件2：數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值小于0.6max+0.4min，而且在其之后緊連的n/5m個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值都大于0.6max+0.4min；

步驟3：按照步驟2得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)的先后順序，從得到的第二個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)開(kāi)始，計(jì)算第2k個(gè)和第2k+1個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)間的平均值，k＝1,2,…，得到所有指令信號(hào)正弦波的結(jié)束時(shí)間，也即下一個(gè)正弦波的開(kāi)始時(shí)間；

步驟4：根據(jù)指令信號(hào)每個(gè)頻率值的先后順序，確定每個(gè)頻率值積分段的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間：

對(duì)于第t個(gè)頻率值，將該頻率值對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)和之前所有頻率值的波形個(gè)數(shù)相加，得到第t個(gè)頻率值對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)累加值；

利用第t個(gè)頻率值對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)累加值減去第t個(gè)頻率值對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)的半值(不為整數(shù)時(shí)向下取整)，得到第t個(gè)頻率值積分段的正弦波起始波形順序號(hào)，并根據(jù)步驟3得到的所有指令信號(hào)正弦波的結(jié)束時(shí)間，確定第t個(gè)頻率值積分段的正弦波起始波形的開(kāi)始時(shí)間；

利用第t個(gè)頻率值對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)累加值得到第t個(gè)頻率值積分段的正弦波結(jié)束波形順序號(hào)，并根據(jù)步驟3得到的所有指令信號(hào)正弦波的結(jié)束時(shí)間，確定第t個(gè)頻率值積分段的正弦波結(jié)束波形的結(jié)束時(shí)間。

本實(shí)施例中以5000點(diǎn)/秒采集指令信號(hào)，指令信號(hào)最大頻率為50Hz，采集到的指令信號(hào)正弦波最大值為0.235，最小值為-0.2243，指令信號(hào)開(kāi)始時(shí)間為21.6s，結(jié)束時(shí)間為32.1s，如圖2所示。指令信號(hào)依次包含：0.5，1，1.592，2.387，3.183五個(gè)頻率值，其依次對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)為：2，2，3，3，3。

從指令信號(hào)開(kāi)始時(shí)間到結(jié)束時(shí)間，依次找到所有滿足以下兩個(gè)條件中任意一個(gè)條件的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并得到數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間：

條件1：數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值大于-0.04058，而且在其之前緊連的20個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值都小于-0.04058；

條件2：數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值小于0.05128，而且在其之后緊連的20個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值都大于0.05128。

按照上面得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)的先后順序，從得到的第二個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)開(kāi)始，計(jì)算第2k個(gè)和第2k+1個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)間的平均值，k＝1,2,…，得到所有指令信號(hào)正弦波的結(jié)束時(shí)間，也即下一個(gè)正弦波的開(kāi)始時(shí)間；如圖3所示。

根據(jù)指令信號(hào)每個(gè)頻率值的先后順序，確定每個(gè)頻率值積分段的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間：

對(duì)于第t個(gè)頻率值，將該頻率值對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)和之前所有頻率值的波形個(gè)數(shù)相加，得到第t個(gè)頻率值對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)累加值；累加值如圖4所示。

利用第t個(gè)頻率值對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)累加值減去第t個(gè)頻率值對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)的半值(不為整數(shù)時(shí)向下取整)，得到第t個(gè)頻率值積分段的正弦波起始波形順序號(hào)，并根據(jù)步驟3得到的所有指令信號(hào)正弦波的結(jié)束時(shí)間，確定第t個(gè)頻率值積分段的正弦波起始波形的開(kāi)始時(shí)間；利用第t個(gè)頻率值對(duì)應(yīng)的波形個(gè)數(shù)累加值得到第t個(gè)頻率值積分段的正弦波結(jié)束波形順序號(hào)，并根據(jù)步驟3得到的所有指令信號(hào)正弦波的結(jié)束時(shí)間，確定第t個(gè)頻率值積分段的正弦波結(jié)束波形的結(jié)束時(shí)間。結(jié)果如圖5所示。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。