Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Система управления поворотным столом

Работа №65951

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

автоматика и управление

Объем работы101
Год сдачи2016
Стоимость4275 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
156
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 9
1 Обзор существующих схем управляемых оснований 11
1.1 Одноосные испытательные стенды фирмы ACUTRONIC 12
1.2 Стенды автоматизированные для калибровки инерциальных датчиков и
систем навигации на их основе 14
2 Методика оценки стабильности угловой скорости ПС-132м 16
2.1 Оценка стабильности с помощью ДУС 17
2.2 Оценка стабильности с помощью ПТ 26
2.3 Оценка стабильности нулевого сигнала ДУС 32
3 Анализ причин неравномерности угловой скорости вращения 38
3.1 Рассмотрение вариантов повышения точности датчика 40
3.2 Уменьшение возмущающих моментов по оси вращения ПС 43
4 Математическая модель ПС 45
4.1 Структура регулятора 45
4.2 Модель реактивного момента 55
4.3 Модель погрешностей ПТ 58
4.4 Выбор коэффициентов обратной связи 60
4.5 АФЧХ математической модели СУ 62
5 Выбор и обоснование элементной базы 66
5.1 Выбор микроконтроллера 67
5.2 Выбор источника тактового сигнала для микроконтроллера 69
5.3 Выбор цифро-аналогового преобразователя 70
5.4 Выбор аналого-цифрового преобразователя 74
5.5 Выбор усилителя сигнала с ДПР 76
5.6 Выбор микросхемы для питания ПТ и ДПР 80
5.7 Выбор источников питания 83
6 Алгоритм программы микроконтроллера 86
Заключение 92
Библиографический список 94
Приложения
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Листинг методики оценки стабильности вращения ПС с помощью ДУС 96
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Листинг методики оценки стабильности угловой скорости вращения ПС с помощью ПТ 98
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Листинг методики оценки стабильности нулевого сигнала ДУС
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Скриншот математической модели системы управления

отсутствует часть приложений


Определение соответствия гироскопических систем установленным критериям работоспособности выполняется путем проведения испытаний в лабораторных условиях, которые включают в себя проверку функционирования и калибровку приборов ориентации. Указанные испытания реализуются на поворотных столах (ПС), которые содержат в своем составе управляемую платформу, скорость которой поддерживается с высокой точностью[14].
Мировая практика создания стендов для задания угловых скоростей определила их облик. Это механические системы, содержащие массивный корпус, в котором размещен подвес, вращающийся от приводного двигателя платформы. Стабильность во времени воспроизводимой угловой скорости вращения платформы обеспечивается за счет ее значительной инерционной массы. Этот принцип лежит в основе работы стендов для задания угловых скоростей различных конструкций: от первых типов стендов с шарикоподшипниковым подвесом оси вращения платформы и редукторной передачей вращения от приводного двигателя к платформе; до самых современных стендов с аэростатическим подвесом оси вращения платформы, с использованием бесподшипниковых и бесщеточных двигателей, бесконтактных измерительных средств, а также с использованием методов сверхточной балансировки вращающейся платформы и стабилизацией возмущающих моментов [5].
На предприятии ведётся разработка датчика угловой скорости повышенной точности (нестабильность нулевого сигнала 0,01 °/ч) с целью создания на его основе бесплатформенного инерциального измерительного блока. Для калибровки и испытаний данных приборов требуется ПС с повышенными точностными параметрами по стабильности поддержания заданной угловой скорости вращения. Используемые столы ПС - 132 с блоком управления КИП - 104 имеют большую неравномерность скорости вращения. Чтобы решить вышеуказанные задачи, необходимо повысить точность вращения ПС - 132 путём создания новой системы управления.
Задача разработки новой системы управления и является целью настоящей выпускной квалификационной работы.
Задачами выпускной квалификационной работы являются:
1. Обзор существующих схем управляемых оснований;
2. Разработка методики оценки стабильности угловой скорости вращения ПС;
3. Анализ причин неравномерности угловой скорости вращения ПС;
4. Разработка математической модели ПС;
5. Разработка структурной схемы ПС;
6. Разработка схемы электрической принципиальной системы управления ПС;
7. Разработка алгоритма программы для микроконтроллера.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

В рамках настоящей выпускной квалификационной работы выполнено следующее:
1. Проведен анализ технического задания;
2. Проведен обзор существующих схем управляемых оснований;
3. Разработана методика оценки стабильности угловой скорости вращения ПС;
4. Разработано программное обеспечение методик оценки стабильности вращения ПС с помощью ПТ и ДУС;
5. Проанализированы причины неравномерности угловой скорости вращения ПС и сделаны соответствующие выводы;
6. Разработана математическая модель ПС и подобраны коэффициенты регулятора;
7. Разработана структурная схема ПС;
8. Разработана схема электрическая принципиальная СУ ПС;
9. Разработан алгоритм программы для микроконтроллера.
В целом, можно сделать вывод, что методика оценки стабильности скорости вращения ПС по нулям ПТ более правильная (строгая), но использование ПТ не даёт полной информации для анализа причин неравномерности угловой скорости. На основании этого предложенная методика с использованием ДУСа предоставляет достоверные значения о стабильности угловой скорости ПС до уровня 0,001%. Для оценки стабильности вращения ПС через 360° надо использовать датчик оборота (нуля) или более точный ДУС, т.к. нестабильность нулевого сигнала используемого ДУСа на основе РВГ превышает требуемую точность в три раза.
По результатам моделирования работы ПС с использованием ПТ в качестве датчика вращения, можно сделать вывод, что 72 гармоника (вызванная реактивным момент ДБ) будет на уровне 0,01 °/с, а 128 - 0,011 °/с (погрешность ПТ078-42). Дальнейшее повышение стабильности скорости вращения возможно путем алгоритмической компенсации погрешностей ПТ или замены ПТ078-42 на ПТ-071А, компенсацией реактивного момента ДБ-029 или замены ДБ-029 на двигатель с безжелезистым статором.
Для выхода на ускорение 200 °/с2нужно уменьшать массу стола, т.е. убирать приспособление для ориентации.
В целом, можно сделать вывод, что требования технического задания на выпускную квалификационную работу полностью выполнены, разработка системы управления поворотного стола проведена успешно. Предлагаемая СУ удовлетворяет требования ТЗ по стабильности угловой скорости вращения за 1 ° и 10 °



1. Сонных М.Л. Инструмент. Оснастка. Комплектующие./М.Л. Сонных//журнал ООО «Микропривод» - 2002. - 17 июня.
2. Батыгин В.А. Многополюсные ПТ для преобразователей «угол-код»: обзор по материалам разработок/Батыгин В.А. Храмов С.И. - Миасс: Центр научно-технической информации «поиск», 1984. 5с., 12с.
3. Буловский П.И. Испытания авиационных приборов/П.И. Буловский, В.И. Идельсон. - М.: Машиностроение, 1966. - 352 с.
4. Вольдек А.И. Электрические машины. - 3 изд-е переработанное. - Л.: «Энергия», 1978. - 645 с.
5. Калихман Д.М. Прецизионные управляемые стенды для динамических
испытаний гироскопических приборов: под общей редакцией академика Российской академии наук В.Г. Пешехонова - СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ
«Электроприбор», 2008. - 5 с.
6. Кузовков Н.Т. Модальное управление и наблюдающие устройства - М.: «Машиностроение», 1976. - 13 с.
7. Ригли У.С. Теория, проектирование и испытания гироскопов/ Денхард У.П., Ригли У.С., Холлистер У.А. - М.: Мир, 1972. - 372 с.
8. Седышев В.В. Управление угловым движением одноосного испытательного стенда гироскопических систем/Белочкин П.Е., Седышев В.В. - Л.: «Энергия», 1998. - 42 с.
9. Черных И.В. Моделирование в Simulink, часть 2: учебное пособие - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2006. - 1614 с.
10. Ястребова Е.А. Автономное демпфирование бесплатформенной инерциальной навигационной системы//Технические науки - от теории к практике: сб. ст. по матер. XXII междунар. науч.-практ. конф. - Новосибирск: СибАК, 2013. - 55 с.
11. Аналого-цифровой преобразователь. -https://ru.wikipedia.org/wiki/
12. Достоинства и недостатки двигателей постоянного тока. - http: //www.bourabai. kz/toe/bldc.htm
13. Операционные усилители. -http://zpostbox.ru/operatsionny_usilitel.html
14. Описание двигателей постоянного тока. -http://electric-220.ru/news/beskollektornyj_dvigatel/2013 -09-04-432
15. Поворотный трансформатор. -https://ru.wikipedia.org/wiki/
16. Роторно-вибрационный гироскоп. -http://technomag.edu.ru/doc/215.html
17. Стенды автоматизированные для калибровки инерциальных датчиков и систем навигации на их основе. -http://eltech.ru/ru/nauchnaya-i-innovacionnaya-deyatelnost/nauchno-tehnicheskaya-produkciya1/priborostroenie-i-informacionno-izmer itelnye-tehnologii/stendy-avtomatizirovannye
18. Стенды для разработки, изготовления, проверки во время
производства, калибровки и окончательного контроля инерциальных
компонентов, сборок и МЭМС датчиков фирмы Acutronic. -
http://www.acutronic.com/ru/produkcija/detail/view/1-axis-motion-simulator-series-ac1125. html?no_cache=1 &nar=6&cHash=1 a4b466b 1 cf423ea2c86d51 e d4c9344e
19. Цифро-аналоговый преобразователь. - https://ru.wikipedia.org/wiki/

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.