恒温式量热计测爆热的稳健辨识方法

摘要

针对恒温法爆热经典测量方法存在测量时间长、出现系统故障易导致测量失败等问题,提出一种基于故障前数据辨识爆热的解决方案.首先建立了基于炸药瞬态反应假设的量热计传热学方程,解算得到内桶水温的变化规律;然后基于系统辨识的思想,给出了先辨识中间参数kNW/(cNmN)、u1、λ1、λ2,然后辨识目标参数TE(τM)、kNZ/cNmN、kNZ/cZ mZ,再辨识修正温升与爆热的系统辨识方法,误差分析表明爆热的辨识值可稳健地收敛于经典值,氧化、燃烧等非瞬态反应对辨识精度的影响可忽略;最后,针对8个典型炸药样本爆热测量数据进行模拟分析并提出收敛时刻的试验判据.模拟结果表明,爆热的辨识值可在不超过3％ 的相对误差、1/2主末期时间的条件下快速、可靠地收敛于经典值,试验判据能可靠地判断爆热辨识值的收敛时刻,有效降低了系统故障导致测量失败的风险.