📄Работа №200879
Тема: Исследование модели первичного измерительного преобразователя в составе стенда формирования динамического давления
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Программирование
Объем:
79 листов
Год:
2017
Просмотров:
74
4790
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 8
1.1 Методы и средства измерения давления 9
1.2 Стенды динамических характеристик датчиков давления 25
1.3 Методы математического моделирования динамических систем 29
1.4 Перспективные разработки в области математического моделирования
преобразователей давления 34
2 МЕТОД МОДАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИМИ
ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ 38
2.1 Динамическая модель измерительной системы с дополнительным
каналом оценки динамической погрешности 39
2.2 Настройка параметров измерительной системы на основе метода
прямого поиска 39
2.3 Модель динамической измерительной системы второго порядка 41
3. ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛИ ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ В СОСТАВЕ СТЕНДА ФОРМИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ 51
3.1 Описание пакета прикладных программ «MatLab» 56
3.2 Описание численного метода 58
3.2 Описание программы «Модель системы» 59
3.4 Численное интегрирование дифференциальных уравнений 60
3.5 Результат моделирования измерительной системы динамических
параметров второго порядка 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 70
ПРИЛОЖЕНИЕ код программы «Модель системы»
ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 8
1.1 Методы и средства измерения давления 9
1.2 Стенды динамических характеристик датчиков давления 25
1.3 Методы математического моделирования динамических систем 29
1.4 Перспективные разработки в области математического моделирования
преобразователей давления 34
2 МЕТОД МОДАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИМИ
ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ 38
2.1 Динамическая модель измерительной системы с дополнительным
каналом оценки динамической погрешности 39
2.2 Настройка параметров измерительной системы на основе метода
прямого поиска 39
2.3 Модель динамической измерительной системы второго порядка 41
3. ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛИ ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ В СОСТАВЕ СТЕНДА ФОРМИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ 51
3.1 Описание пакета прикладных программ «MatLab» 56
3.2 Описание численного метода 58
3.2 Описание программы «Модель системы» 59
3.4 Численное интегрирование дифференциальных уравнений 60
3.5 Результат моделирования измерительной системы динамических
параметров второго порядка 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 70
ПРИЛОЖЕНИЕ код программы «Модель системы»
📖 Аннотация
В данной работе проведено исследование динамической модели первичного измерительного преобразователя (датчика давления), интегрированного в состав специализированного стенда для формирования пульсирующего давления. Актуальность исследования обусловлена возрастающими требованиями к точности динамических измерений давления в различных областях науки и техники, где необходимо контролировать быстроменяющиеся процессы, в то время как калибровка и оценка динамических погрешностей датчиков остаются сложной задачей. В результате выполненного анализа и моделирования синтезирована модель датчика с применением методов модального управления для коррекции его динамических характеристик; кроме того, разработан адаптивный алгоритм настройки параметров модели, направленный на минимизацию динамической погрешности измерений с учетом априорных данных о спектре входного сигнала и шума. Научная значимость работы заключается в развитии методик математического моделирования динамики измерительных систем, а практическая – в возможности использования полученных результатов для оптимизации процедур калибровки и повышения точности измерений на испытательных стендах. Теоретической основой исследования послужили работы таких авторов, как Г.М. Иванова, рассматривающая общие вопросы теплотехнических измерений, К.И. Хансуваров и В.Г. Цейтлин, посвятившие свои труды технике измерения давления, а также И.А. Долгова и А.А. Селезнёв, исследовавшие вопросы автоматизированного контроля динамических характеристик датчиков.
📖 Введение
Измерение давления необходимо в фактически любой области науки и техники, и в изучении физических процессов, происходящих в природе, и для нормального функционирования технических устройств и технологических процессов, созданных человеком.
Давление определяет состояние веществ в природе (твердое тело, жидкость, газ). Чрезвычайно разнообразное применение давления в науке, технике и производстве. Давление характеризует состояние напряжения жидкостей и газов при условиях всестороннего сжатия и определено частным от деления нормальной к поверхности силы на площадь этой поверхности.
В настоящее время датчики давления — один из наиболее распространенных датчиков физических величин. В процессе их производства самая сложная задача — калибровка датчика [1], т. е. наладка значений параметров выходной величины до достижения согласования между эталонной величиной на входе и результатом на выходе.
Погрешности средств измерения в статическом режиме, например, погрешности, обусловленные нелинейностями функции преобразования средства измерения, определяются их классами точности и составляют доли процента.
Динамические измерения имеют существенное значение в различных областях техники и научных исследованиях. Повышение эффективности технологических процессов, проведение испытаний при создании новой техники, научные исследования часто требуют измерения быстроменяющихся физических величин. Скачки давления, ударные ускорения. Резкое изменение скорости движения и пространственного положения часто встречаются на практике. Более того, такие режимы совершенно необходимы для всестороннего испытания вновь разрабатываемых образцов техники. Даже такая, казалось бы, инерционная физическая величина, как температура, в различных энергетических установках нередко скачкообразно изменяется во времени. Во всех этих и многих других случаях вместо истинного сигнала, который воспринимается средством измерения, на его выходе наблюдается искаженный сигнал, который существенно отличается от истинного и по величине, и по временным параметрам.
Кроме того, во входном измеряемом сигнале содержатся аддитивные шумы, вызванные турбулентностью движения жидкости, вибрациями и другими факторами. Выходной сигнал датчика давления также содержит шумовую составляющую. Здесь основной вклад вносят электромагнитные возмущения внешней среды и внутренние электрические шумы средства измерения. Всё это существенно затрудняет задачу восстановления измеряемого сигнала [2].
Типичная величина динамической погрешности измерения характеризуется десятками и даже сотнями процентов и требует коррекции.
Основной вклад в динамическую погрешность вносит инерционность средства измерения, поэтому оправданным является рассмотрение задач динамических измерений в классе линейных моделей.
Цель работы — создать динамическую модель датчика давления в составе стенда формирования динамического давления.
Давление определяет состояние веществ в природе (твердое тело, жидкость, газ). Чрезвычайно разнообразное применение давления в науке, технике и производстве. Давление характеризует состояние напряжения жидкостей и газов при условиях всестороннего сжатия и определено частным от деления нормальной к поверхности силы на площадь этой поверхности.
В настоящее время датчики давления — один из наиболее распространенных датчиков физических величин. В процессе их производства самая сложная задача — калибровка датчика [1], т. е. наладка значений параметров выходной величины до достижения согласования между эталонной величиной на входе и результатом на выходе.
Погрешности средств измерения в статическом режиме, например, погрешности, обусловленные нелинейностями функции преобразования средства измерения, определяются их классами точности и составляют доли процента.
Динамические измерения имеют существенное значение в различных областях техники и научных исследованиях. Повышение эффективности технологических процессов, проведение испытаний при создании новой техники, научные исследования часто требуют измерения быстроменяющихся физических величин. Скачки давления, ударные ускорения. Резкое изменение скорости движения и пространственного положения часто встречаются на практике. Более того, такие режимы совершенно необходимы для всестороннего испытания вновь разрабатываемых образцов техники. Даже такая, казалось бы, инерционная физическая величина, как температура, в различных энергетических установках нередко скачкообразно изменяется во времени. Во всех этих и многих других случаях вместо истинного сигнала, который воспринимается средством измерения, на его выходе наблюдается искаженный сигнал, который существенно отличается от истинного и по величине, и по временным параметрам.
Кроме того, во входном измеряемом сигнале содержатся аддитивные шумы, вызванные турбулентностью движения жидкости, вибрациями и другими факторами. Выходной сигнал датчика давления также содержит шумовую составляющую. Здесь основной вклад вносят электромагнитные возмущения внешней среды и внутренние электрические шумы средства измерения. Всё это существенно затрудняет задачу восстановления измеряемого сигнала [2].
Типичная величина динамической погрешности измерения характеризуется десятками и даже сотнями процентов и требует коррекции.
Основной вклад в динамическую погрешность вносит инерционность средства измерения, поэтому оправданным является рассмотрение задач динамических измерений в классе линейных моделей.
Цель работы — создать динамическую модель датчика давления в составе стенда формирования динамического давления.
✅ Заключение
В данной работе была исследована динамическая модель датчика давления в составе стенда формирования пульсирующего давления.
Произведен информационный поиск и анализ источников научной литературы.
Синтезирована модель датчика давления с использованием методов модального управления динамическими характеристиками измерительных систем.
Для модели разработан алгоритм адаптации динамических параметров к минимуму оценки динамической погрешности измерений при наличии априорной информации о предельных частотах входного сигнала и сигнала шума.
Произведен информационный поиск и анализ источников научной литературы.
Синтезирована модель датчика давления с использованием методов модального управления динамическими характеристиками измерительных систем.
Для модели разработан алгоритм адаптации динамических параметров к минимуму оценки динамической погрешности измерений при наличии априорной информации о предельных частотах входного сигнала и сигнала шума.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.