📄Работа №203934
Тема: Цифровой программируемый делитель частоты для электропривода динамически настраиваемого гироскопа (ДНГ)
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Автоматика и управление
Объем:
124 листов
Год:
2019
Просмотров:
43
4900
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 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 7
1.1 Техническое задание на разработку цифрового программируемого делителя частоты для электропривода динамически настраиваемого гироскопа 7
1.1.1 Общие требования 7
1.1.2 Назначение и цели разработки схемы 7
1.1.3 Требования к устройству 7
1.1.4 Требования к программному обеспечению 8
1.2 Анализ технического задания 9
2 АНАЛИЗ АНАЛОГОВ ДЕЛИТЕЛЯ ЧАСТОТЫ 10
3 ДИНАМИЧЕСКИ НАСТРАИВАЕМЫЙ ГИРОСКОП 11
3.1 Определение, назначение и принцип работы прибора 11
3.2 Достоинства и недостатки ДНГ 12
4 ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД 13
4.1 Определение ВД 13
4.2 Принцип работы ВД 16
4.3 Виды ВД 17
4.4 Достоинства и недостатки ВД 18
4.4.1 Достоинства ВД 18
4.4.2 Недостатки ВД 19
5 ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ 20
5.1 Определение ДЧ 20
5.2 Делители частоты с управляемым коэффициентом деления 22
5.3 Методы построения ДЧ 27
5.3.1 Метод исключения лишних состояний счетчика 27
5.3.2 Метод искусственного принудительного насчета импульсов
в счетчике 28
5.3.3 Метод принудительного задания коэффициентом пересчета в вы¬читающем счетчике 305.3.4 Синтез счетчиков с использованием теории цифровых автоматов.. ..31
6. ПЛИС 36
6.1 Определение ПЛИС 36
6.2 Архитектура ПЛИС. Взаимосвязь составляющих элементов 39
6.3 Виды ПЛИС 42
6.4 Применение ПЛИС 43
6.5 Преимущества ПЛИС перед микроконтроллером 44
6.6 Интегральная микросхема 5576XC4T 45
6.7 Серия ПЛИС Spartan 3 55
6.7.1 Основные характеристики ПЛИС Spartan 3 55
6.7.2 Архитектура серии Spartan 3 56
6.7.3 Особенности серии Spartan 3 58
7 СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 59
7.1 Разработка структурной схемы изделия 59
7.2 Разработка функциональной схемы 61
7.3 Разработка электрической схемы 62
7.3.1 Аккумулятор 62
7.3.2 Счетчик 65
7.3.3 Константа 68
7.3.4 Логическое НЕ 70
7.3.5 Логическое И 70
7.3.6 Логическое ИЛИ 71
8 РАСЧЕТЫ ДЛЯ ЦИФРОВОГО ПРОГРАММИРУЕМОГО ДЕЛИТЕЛЯ
ЧАСТОТЫ 73
8.1 Расчет периода вращения ротора ДНГ 73
8.2 Вычисление значения кода на входе делителя 74
8.3 Расчет значений кодов для констант 75
8.4 дискретности изменения скорости вращения ДНГ 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 79
ПРИЛОЖЕНИЕ А 80
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 81
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 7
1.1 Техническое задание на разработку цифрового программируемого делителя частоты для электропривода динамически настраиваемого гироскопа 7
1.1.1 Общие требования 7
1.1.2 Назначение и цели разработки схемы 7
1.1.3 Требования к устройству 7
1.1.4 Требования к программному обеспечению 8
1.2 Анализ технического задания 9
2 АНАЛИЗ АНАЛОГОВ ДЕЛИТЕЛЯ ЧАСТОТЫ 10
3 ДИНАМИЧЕСКИ НАСТРАИВАЕМЫЙ ГИРОСКОП 11
3.1 Определение, назначение и принцип работы прибора 11
3.2 Достоинства и недостатки ДНГ 12
4 ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД 13
4.1 Определение ВД 13
4.2 Принцип работы ВД 16
4.3 Виды ВД 17
4.4 Достоинства и недостатки ВД 18
4.4.1 Достоинства ВД 18
4.4.2 Недостатки ВД 19
5 ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ 20
5.1 Определение ДЧ 20
5.2 Делители частоты с управляемым коэффициентом деления 22
5.3 Методы построения ДЧ 27
5.3.1 Метод исключения лишних состояний счетчика 27
5.3.2 Метод искусственного принудительного насчета импульсов
в счетчике 28
5.3.3 Метод принудительного задания коэффициентом пересчета в вы¬читающем счетчике 305.3.4 Синтез счетчиков с использованием теории цифровых автоматов.. ..31
6. ПЛИС 36
6.1 Определение ПЛИС 36
6.2 Архитектура ПЛИС. Взаимосвязь составляющих элементов 39
6.3 Виды ПЛИС 42
6.4 Применение ПЛИС 43
6.5 Преимущества ПЛИС перед микроконтроллером 44
6.6 Интегральная микросхема 5576XC4T 45
6.7 Серия ПЛИС Spartan 3 55
6.7.1 Основные характеристики ПЛИС Spartan 3 55
6.7.2 Архитектура серии Spartan 3 56
6.7.3 Особенности серии Spartan 3 58
7 СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 59
7.1 Разработка структурной схемы изделия 59
7.2 Разработка функциональной схемы 61
7.3 Разработка электрической схемы 62
7.3.1 Аккумулятор 62
7.3.2 Счетчик 65
7.3.3 Константа 68
7.3.4 Логическое НЕ 70
7.3.5 Логическое И 70
7.3.6 Логическое ИЛИ 71
8 РАСЧЕТЫ ДЛЯ ЦИФРОВОГО ПРОГРАММИРУЕМОГО ДЕЛИТЕЛЯ
ЧАСТОТЫ 73
8.1 Расчет периода вращения ротора ДНГ 73
8.2 Вычисление значения кода на входе делителя 74
8.3 Расчет значений кодов для констант 75
8.4 дискретности изменения скорости вращения ДНГ 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 79
ПРИЛОЖЕНИЕ А 80
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 81
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе разработан цифровой программируемый делитель частоты для системы управления вентильным электродвигателем динамически настраиваемого гироскопа (ДНГ). Актуальность исследования обусловлена потребностью в импортозамещении элементной базы в оборонной и аэрокосмической отраслях, а также необходимостью повышения точности и стабильности навигационных систем за счет поддержания постоянной скорости вращения ротора гироскопа. В качестве ключевого результата представлена аппаратная реализация делителя на отечественной программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС) 5576ХС4Т с использованием среды разработки Quartus II, что обеспечивает требуемую гибкость и точность формирования управляющих сигналов для электропривода. Научная значимость работы заключается в адаптации методов цифрового синтеза частот для специфических задач прецизионного гироскопического приборостроения, а практическая – в создании функционального узла, пригодного для применения в реальных системах управления ДНГ. Проведенный анализ, включающий рассмотрение трудов в области проектирования гироприборов (на основе технического задания), вентильных электроприводов и цифровых делителей частоты (с опорой на ГОСТы 2.702-2011 и 2.743-91), подтвердил корректность выбранного подхода и элементной базы для решения поставленной задачи.
📖 Введение
В современной технике используется большое количество программируемых интегральных микросхем, в результате чего возникает потребность в реализации многоразрядных аппаратных блоков, способных обрабатывать большой поток входной информации на высокой тактовой частоте. Перечисленные факторы приводят к необходимости развития систем автоматического управления.
Развитие систем автоматического управления подвижными объектами и навигационных систем летательных аппаратов в свою очередь требует при менения малогабаритных прецизионных гироскопов относительно невысокой стоимости. Эти требования привели в своё время к поиску новых конструктивных решений в области проектирования гироприборов и созданию раз - личных типов гироскопов.
Применение вентильного электродвигателя в динамически настраиваемых гироскопах поддерживается постоянство вращающего момента на валу двигателя и постоянство скорости вращения ротора, что повышает стабильность кинетического момента, а соответственно, и точность гироскопа в целом.
Для написания ВКР была поставлена задача, используя отечественный ПЛИС типа 5576ХС4Т и среду конфигурирования QuartusII, самостоятельно разработать часть программы, в схемном редакторе, регулирующей скорость вращения ротора вентильного двигателя. В качестве темы для ВКР была выбрана «Цифровой программируемый делитель частоты для электропривода динамически настраиваемого гироскопа».
Развитие систем автоматического управления подвижными объектами и навигационных систем летательных аппаратов в свою очередь требует при менения малогабаритных прецизионных гироскопов относительно невысокой стоимости. Эти требования привели в своё время к поиску новых конструктивных решений в области проектирования гироприборов и созданию раз - личных типов гироскопов.
Применение вентильного электродвигателя в динамически настраиваемых гироскопах поддерживается постоянство вращающего момента на валу двигателя и постоянство скорости вращения ротора, что повышает стабильность кинетического момента, а соответственно, и точность гироскопа в целом.
Для написания ВКР была поставлена задача, используя отечественный ПЛИС типа 5576ХС4Т и среду конфигурирования QuartusII, самостоятельно разработать часть программы, в схемном редакторе, регулирующей скорость вращения ротора вентильного двигателя. В качестве темы для ВКР была выбрана «Цифровой программируемый делитель частоты для электропривода динамически настраиваемого гироскопа».
✅ Заключение
В данном дипломном проекте разработан цифровой программируемый
делитель частоты для электропривода динамического настраиваемого гироскопа.
Актуальность данного проекта обусловлена необходимостью в связи с требованиями по импортозамещению возникла необходимость освоения отечественных ПЛИС, в частности, 5576ХС4Т. Средой конфигурирования данных ПЛИС является QuartusII. Названная ПЛИС изготавливаются Воро - нежским заводом полупроводниковых приборов с целью импортозамещения иностранных ПЛИС в оборонной промышленности.
делитель частоты для электропривода динамического настраиваемого гироскопа.
Актуальность данного проекта обусловлена необходимостью в связи с требованиями по импортозамещению возникла необходимость освоения отечественных ПЛИС, в частности, 5576ХС4Т. Средой конфигурирования данных ПЛИС является QuartusII. Названная ПЛИС изготавливаются Воро - нежским заводом полупроводниковых приборов с целью импортозамещения иностранных ПЛИС в оборонной промышленности.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.