高g值加速度计激光干涉冲击校准技术研究

摘要

本文针对高g值加速度计激光干涉冲击校准问题，主要进行了以下两方面的研究：一、加速度计校准对激励脉冲宽度的要求以及脉冲宽度的调整。二、多普勒信号解算算法的研究。 本文目的是研究加速度计冲击校准对激励脉冲宽度的要求、利用不同几何尺寸的霍普金森杆和不同激励方式获得脉宽符合要求的激励脉冲：研究激光干涉仪输出多普勒信号的整形及其解算。在广泛检索国内外相关文献的基础上，作者采用理论分析、计算机模拟、实验室实验相结合的方法，对上述问题进行了研究： (1) 通过加速度计数学模型从理论上分析了对加速度计准静态校准和动态校准时激励脉冲宽度应分别满足的要求，并给出了脉冲宽度、加速度计谐振频率和校正误差之间的关系。为获得满足要求的脉冲宽度，设计了三种霍普金森杆冲击装置，所产生的脉宽范围从6.62微秒至210微秒。 (2) 提出了对多普勒信号整形的新方法，有效消除了实测多普勒信号中零线漂移和幅值减小的现象。多普勒信号瞬时频率的解算采用对瞬时相位微分的方法。文中利用模拟多普勒信号对多普勒解算算法进行了验证，说明算法具有较高的精度。 采用本文论述的方法，对兵器工业二0四所研制的压电型988加速度计进行了准静态校准实验，取得了满意的结果。说明本实验装置和所采用方法的正确性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1本课题研究工作的目的和意义

1.2当前国内外研究动态

1.3本文主要完成的工作

第二章高g值加速度计校准系统组成及理论分析

2.1校准系统的组成

2.1.1霍普金森杆冲击装置

2.1.2差动式激光多普勒测速仪

2.2加速度计校准对激励脉宽的要求

2.2.1准静态校准对激励脉宽的要求

2.2.2动态校准对激励脉宽的要求

2.2.3激励加速度脉冲宽度的分析

2.2.4几何弥散对激励加速度脉宽的影响

2.2.5激励加速度脉冲宽度的调整

2.2.6弹丸撞击霍普金森杆过程的计算机模拟

第三章多普勒信号解算算法

3.1多普勒信号瞬时频率的解算

3.2多普勒信号中趋势项的消除和幅值的归一化

3.3利用模拟多普勒信号对算法进行验证

第四章高g值加速度计校准实验及分析

4.1 988压电式加速度计准静态校准

4.1.1加速度计灵敏度的两种表示形式

4.1.2校准数据及分析

4.2机械滤波器对加速度计的保护

第五章结论

5.1研究工作总结

5.2下一步的工作设想

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参与课题情况

致谢