用于飞机供电特性测试系统校准的波峰系数信号产生方法研究
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产生具有指定波峰系数的交流电压信号的校准系 统如图 １所示。该系统主要由校准计算机、任意波形 发生器、可编程三相交流功率电源、电子负载、信号 调理模块、高速高精度数据采集系统等六个主要部分 组成，系统能够模拟产生具有指定波峰系数的交流电 压信号，同时也能实时的对该交流电压信号进行采集， 并监测在校准过程中该交流电压信号的波峰系数是否 一直符合飞机供电特性的要求。
图 １ 校准系统原理图
高速高精度数据采集系统获取的交流电压信号进行分 析并计算出相应的波峰系数；任意波发生器按照校准 计算机合成的数据输出相应的交流信号的波形；可编 程三相交流功率电源按着任意波发生器输出的波形产 生相应的交流电压信号；电子负载用于模拟机载用电 设备；信号调理模块将可编程三相交流功率电源输出 的交流电压信号线性降压到高速高精度数据采集系统 的输入范围；高速高精度数据采集系统采集信号调理 模块输出的交流电压信号并传递给校准计算机进行处 理和计算。
交流电压的波峰系数是飞机供电特性测试系统的 一个重要的校准项目，在一定程度上反映了飞机供电 电源的输出品质，以及机载用电设备对飞机供电电源 的影响程度［３］。为了实现飞机供电特性测试系统对交
流电压波峰系数测量性能的校准，需要使用相关的硬 件设备模拟产生具有指定波峰系数的交流电压信号。
１ 波峰系数的交流电压信号的产生系统
（ＣｈａｎｇｃｈｅｎｇＩｎｓｔｉｔｕｌｅｏｆＭｅｔｒｏｌｏｇｙ＆ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃａｌｉｂｒａｔｅｔｈｅｃｒｅｓｔｆａｃｔｏｒｏｆｔｈｅａｉｒｃｒａｆｔｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙａｎｄｒｅｌａｔｅｄｈａｒｄｗａｒｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｇｅｎｅｒａｔｅｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｅｄｃｒｅｓｔｆａｃｔｏｒ．Ｂｙａｎａｌｙ ｚｉｎｇａｎｄｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｃｏｍｍｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｔｉｍｅｄｏｍａｉｎａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎｆｏｒｇｅｎｅｒａｔｉｎｇＡＣｖｏｌｔａｇｅｓｉｇｎａｌｓｗｉｔｈｓｐｅｃｉｆｉｅｄｃｒｅｓｔｆａｃｔｏｒ，ａｐａｒａ ｂｏｌｉｃｆｉｔｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｇｅｎｅｒａｔｅＡＣｖｏｌｔａｇｅｓｉｇｎａｌｓｗｉｔｈｓｐｅｃｉｆｉｅｄｃｒｅｓｔｆａｃｔｏｒ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｃｔｕａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ，ｉｔｉｓｖｅｒｉ ｆｉｅｄｔｈａｔｔｈｅｐａｒａｂｏｌｉｃｆｉｔｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｈａｓｈｉｇｈｅｒａｃｃｕｒａｃｙ，ａｎｄｉｓｍｏｒｅｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｃａｌｉｂｒａｔｉｎｇｔｈｅｃｒｅｓｔｆａｃｔｏｒｏｆｔｈｅａｉｒｃｒａｆｔｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃｈａｒａｃ ｔｅｒｉｓｔｉｃｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｉｒｃｒａｆｔｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃｈａｒａｃｔｅｓｔｆａｃｔｏｒ；ｐａｒａｂｏｌｉｃｆｉｔｔｉｎｇ
０ 引言
飞机供电特性测试系统是测量和评价飞机供电电 源各项工 作 参 数 和 性 能 的 重 要 设 备 ［１－２］， 为 保 障 飞 机 供电特性测试系统对飞机供电电源各项工作参数测试 结果的准确性，需要定期对飞机供电特性测试系统进 行校准。校准方法是通过与飞机供电特性测试系统相 独立的硬件设备模拟产生符合校准规范要求的交流信 号和直流信号，并输入到飞机供电特性测试系统，通 过比较飞机供电特性测试系统的测量结果与校准信号 的偏差，实现对飞机供电特性测试系统的校准。
图 １中，校准计算机一方面用于实现具有指定波 峰系数的交流电压信号波形的合成算法，另一方面对
计测技术
计量、测试与校准 · ３５·
任意波发生器
A
A相
A相 被
任意波发生器 B
B相
可编程三相交 流功率电源
B相 校 设
C相
C相 任意波发生器
A相
备
C
C相B相
校准计算机
A相 B相 信号调理模块 C相
高速高精度数采系统
· ３４· 计量、测试与校准 ｄｏｉ：１０１１８２３?ｊｉｓｓｎ１６７４－５７９５２０１９０１０８
２０１９年第 ３９卷第 １期
用于飞机供电特性测试系统校准的波峰 系数信号产生方法研究
柴艳丽，程勤，王剑昆
（航空工业北京长城计量测试技术研究所，北京 １０００９５）
摘 要：为实现飞机供电特性测试系统对交流电压波峰系数测量性能的校准，保障飞机供电特性测试系统对 该项参数测试结果的准确性，研究了采用可编程电源配合相关硬件设备模拟产生具有指定波峰系数的交流电压信 号的方法。针对其在飞机供电特性测试系统校准中应用的问题，提出了抛物线拟合法产生具有指定波峰系数的交 流电压信号方法。通过实际测量分析，验证了抛物线拟合法模拟产生的交流电压信号的波峰系数具有更高的准确 性，更适用于实现飞机供电特性测试系统对交流电压波峰系数测量性能的校准。
２ 波峰系数的交流电压信号的产生方法
２１ 常用的方法及存在问题 校准飞机供电特性测试系统所需要的波峰系数的
数值在 １２～１６之间，且任意可调的交流电压信号， 常用的模拟产生具有指定波峰系数的交流电压信号的 方法有时域法和频域法。其中，时域法可以通过调整 三角波的斜率以及将三角波削顶的方式，定量控制产 生 １２～１６之间的波峰系数的交流电压信号；频域法 对于含有 ３个以下谐波的 ４频率波形而言，任意给定 功率含量比，都可以直接计算出最小波峰系数，而最 大波峰系数存在于峰值直接叠加状态，在最大和最小 波峰系数之间的值，可以通过调整相位关系产生。
关键词：飞机供电特性；校准；波峰系数；抛物线拟合法 中图分类号：ＴＢ９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－５７９５（２０１９）０１－００３４－０４
Ａ ＭｅｔｈｏｄｆｏｒＧｅｎｅｒａｔｉｎｇＳｐｅｃｉｆｉｅｄＣｒｅｓｔＦａｃｔｏｒＳｉｇｎａｌｆｏｒＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｆ ＡｉｒｃｒａｆｔＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃＴｅｓｔｓｙｓｔｅｍ ＣＨＡＩＹａｎｌｉ，ＣＨＥＮＧＱｉｎ，ＷＡＮＧＪｉａｎｋｕｎ
图 １ 校准系统原理图
高速高精度数据采集系统获取的交流电压信号进行分 析并计算出相应的波峰系数；任意波发生器按照校准 计算机合成的数据输出相应的交流信号的波形；可编 程三相交流功率电源按着任意波发生器输出的波形产 生相应的交流电压信号；电子负载用于模拟机载用电 设备；信号调理模块将可编程三相交流功率电源输出 的交流电压信号线性降压到高速高精度数据采集系统 的输入范围；高速高精度数据采集系统采集信号调理 模块输出的交流电压信号并传递给校准计算机进行处 理和计算。
交流电压的波峰系数是飞机供电特性测试系统的 一个重要的校准项目，在一定程度上反映了飞机供电 电源的输出品质，以及机载用电设备对飞机供电电源 的影响程度［３］。为了实现飞机供电特性测试系统对交
流电压波峰系数测量性能的校准，需要使用相关的硬 件设备模拟产生具有指定波峰系数的交流电压信号。
１ 波峰系数的交流电压信号的产生系统
（ＣｈａｎｇｃｈｅｎｇＩｎｓｔｉｔｕｌｅｏｆＭｅｔｒｏｌｏｇｙ＆ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃａｌｉｂｒａｔｅｔｈｅｃｒｅｓｔｆａｃｔｏｒｏｆｔｈｅａｉｒｃｒａｆｔｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙａｎｄｒｅｌａｔｅｄｈａｒｄｗａｒｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｇｅｎｅｒａｔｅｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｅｄｃｒｅｓｔｆａｃｔｏｒ．Ｂｙａｎａｌｙ ｚｉｎｇａｎｄｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｃｏｍｍｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｔｉｍｅｄｏｍａｉｎａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎｆｏｒｇｅｎｅｒａｔｉｎｇＡＣｖｏｌｔａｇｅｓｉｇｎａｌｓｗｉｔｈｓｐｅｃｉｆｉｅｄｃｒｅｓｔｆａｃｔｏｒ，ａｐａｒａ ｂｏｌｉｃｆｉｔｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｇｅｎｅｒａｔｅＡＣｖｏｌｔａｇｅｓｉｇｎａｌｓｗｉｔｈｓｐｅｃｉｆｉｅｄｃｒｅｓｔｆａｃｔｏｒ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｃｔｕａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ，ｉｔｉｓｖｅｒｉ ｆｉｅｄｔｈａｔｔｈｅｐａｒａｂｏｌｉｃｆｉｔｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｈａｓｈｉｇｈｅｒａｃｃｕｒａｃｙ，ａｎｄｉｓｍｏｒｅｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｃａｌｉｂｒａｔｉｎｇｔｈｅｃｒｅｓｔｆａｃｔｏｒｏｆｔｈｅａｉｒｃｒａｆｔｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃｈａｒａｃ ｔｅｒｉｓｔｉｃｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｉｒｃｒａｆｔｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃｈａｒａｃｔｅｓｔｆａｃｔｏｒ；ｐａｒａｂｏｌｉｃｆｉｔｔｉｎｇ
０ 引言
飞机供电特性测试系统是测量和评价飞机供电电 源各项工 作 参 数 和 性 能 的 重 要 设 备 ［１－２］， 为 保 障 飞 机 供电特性测试系统对飞机供电电源各项工作参数测试 结果的准确性，需要定期对飞机供电特性测试系统进 行校准。校准方法是通过与飞机供电特性测试系统相 独立的硬件设备模拟产生符合校准规范要求的交流信 号和直流信号，并输入到飞机供电特性测试系统，通 过比较飞机供电特性测试系统的测量结果与校准信号 的偏差，实现对飞机供电特性测试系统的校准。
图 １中，校准计算机一方面用于实现具有指定波 峰系数的交流电压信号波形的合成算法，另一方面对
计测技术
计量、测试与校准 · ３５·
任意波发生器
A
A相
A相 被
任意波发生器 B
B相
可编程三相交 流功率电源
B相 校 设
C相
C相 任意波发生器
A相
备
C
C相B相
校准计算机
A相 B相 信号调理模块 C相
高速高精度数采系统
· ３４· 计量、测试与校准 ｄｏｉ：１０１１８２３?ｊｉｓｓｎ１６７４－５７９５２０１９０１０８
２０１９年第 ３９卷第 １期
用于飞机供电特性测试系统校准的波峰 系数信号产生方法研究
柴艳丽，程勤，王剑昆
（航空工业北京长城计量测试技术研究所，北京 １０００９５）
摘 要：为实现飞机供电特性测试系统对交流电压波峰系数测量性能的校准，保障飞机供电特性测试系统对 该项参数测试结果的准确性，研究了采用可编程电源配合相关硬件设备模拟产生具有指定波峰系数的交流电压信 号的方法。针对其在飞机供电特性测试系统校准中应用的问题，提出了抛物线拟合法产生具有指定波峰系数的交 流电压信号方法。通过实际测量分析，验证了抛物线拟合法模拟产生的交流电压信号的波峰系数具有更高的准确 性，更适用于实现飞机供电特性测试系统对交流电压波峰系数测量性能的校准。
２ 波峰系数的交流电压信号的产生方法
２１ 常用的方法及存在问题 校准飞机供电特性测试系统所需要的波峰系数的
数值在 １２～１６之间，且任意可调的交流电压信号， 常用的模拟产生具有指定波峰系数的交流电压信号的 方法有时域法和频域法。其中，时域法可以通过调整 三角波的斜率以及将三角波削顶的方式，定量控制产 生 １２～１６之间的波峰系数的交流电压信号；频域法 对于含有 ３个以下谐波的 ４频率波形而言，任意给定 功率含量比，都可以直接计算出最小波峰系数，而最 大波峰系数存在于峰值直接叠加状态，在最大和最小 波峰系数之间的值，可以通过调整相位关系产生。
关键词：飞机供电特性；校准；波峰系数；抛物线拟合法 中图分类号：ＴＢ９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－５７９５（２０１９）０１－００３４－０４
Ａ ＭｅｔｈｏｄｆｏｒＧｅｎｅｒａｔｉｎｇＳｐｅｃｉｆｉｅｄＣｒｅｓｔＦａｃｔｏｒＳｉｇｎａｌｆｏｒＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｆ ＡｉｒｃｒａｆｔＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃＴｅｓｔｓｙｓｔｅｍ ＣＨＡＩＹａｎｌｉ，ＣＨＥＮＧＱｉｎ，ＷＡＮＧＪｉａｎｋｕｎ