Модернизация датчика угловой скорости путем реализации цифровой обратной связи - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника дипломная работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Модернизация датчика угловой скорости путем реализации цифровой обратной связи

Модернизация поплавкового датчика угловой скорости (ДУС) путем введения цифровой обратной связи, разработка его структурной схемы с процессором. Математическая модель ДУС с цифровым регулятором. Расчет основных параметров. Анализ погрешностей датчика.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

"Модернизация датчика угловой скорости путем реализации цифровой обратной связи"
датчик угловая скорость модернизация
Обеспечение указанного высокого уровня точностных характеристик (случайной составляющей дрейфа, не зависящего от перегрузки, нелинейности и нестабильности коэффициента преобразования) возможно только при малом диапазоне измеряемых угловых скоростей.
Поплавковые ДУС средней точности имеют диапазон измеряемых угловых скоростей (10-36) / с ; коэффициент преобразования 6 / бит ; случайную составляющую дрейфа, не зависящего от перегрузки, в запуске (0,05 - 0,36) / ч ; случайную составляющую дрейфа, не зависящего от перегрузки, между запусками (0,3 - 1) / ч ; случайную составляющую дрейфа, зависящего от перегрузки, между запусками 2 / ч ; нелинейность коэффициента преобразования (0,03 - 0,13) %; ресурс 20000 - 100 000 ч; массу 0,5-0,7 кг для ДУС и 5-9 кг для трехканального прибора.
Поплавковые ДУС, используемые в системах телеметрии, имеют: диапазон измеряемых угловых скоростей (0,12-1500) / с ; случайную составляющую дрейфа 100 / ч ; нелинейность коэффициента преобразования не более 4%; динамические погрешности (по АЧХ и ФЧХ) аттестуются, как правило, в диапазоне 1-15 Гц . Масса приборов 0,5 кг . К классу телеметрических приборов примыкают гидродинамические гироскопы с ротором - поплавком, построенные по схеме трехстепенного гироскопа с вращающимся кардановым подвесом, предназначенные для измерения угловых скоростей и углов в связанной с ЛА системе координат. Как правило, приборы данного класса применяются в объектах, работающих короткое время в условиях больших перегрузок (управляемые снаряды и пр.).
Диапазон измеряемых угловых скоростей, / с
Случайная составляющая дрейфа, не зависящего от перегрузки, / ч
Случайная составляющая дрейфа, зависящего от перегрузки, / ч
Случайная составляющая дрейфа, зависящего от квадрата g, / ч
Нелинейность коэффициента преобразования, %
Нестабильность коэффициента преобразования, %.
Погрешность АЧХ, ФЧХ в диапазоне 115 Гц, %
Величина коэффициента жидкостного демпфирования ( n ) движений поплавковой гирокамеры, в условиях меняющейся от - 5С до +50С температуры, приведена в таблице 1.4-2.
Величина коэффициента жидкостного демпфирования ( n )
Диапазон входной угловой скорости вх - 12 /с .
Блок-схема прибора КХ79-060 приведена на рисунке 1.4-2.
На рисунке 1.4-2 приведена схема включения обмотки обратной связи датчика момента ДМ (резистор R дм ) с добавочными резисторами R доб и термошунтом (резистор R ш ) при компенсации температурного изменения крутизны датчика момента К дм , и кинетического момента Н для стабилизации масштабного коэффициента
где К ш - коэффициент передачи схемы для тока i дм .
Рисунок 1.4-2 Схема компенсации температурного изменения К ДМ /Н
М г , М дм - гироскопический момент и момент датчика момента ДМ, действующие по оси прецессии гироузла (поплавковой гирокамеры);
, U ду - угол процессии гироузла и напряжение с датчика угла ДУ;
J дм - суммарный ток через обмотку обратной связи датчика момента и термошунт (при компенсации температурного изменения масштабного коэффициента К ДУС , );
U ум , U вых - напряжение с измерительного резистора R 33 и фильтра 2-го порядка Ф в УОС-096 (соответственно, с выхода усилителя мощности УМ и с аналогового выхода измерительного канала);
U к1 , U к2 - напряжение на входах усилителя мощности УМ;
U д + , U д - напряжение на выходе синхронных детекторов;
U пу + , U пу - напряжение на дифференциальных выходах предварительного усилителя ПУ.
Рис.1.4-3 Блок-схема прибора КХ79-060.
Мощность, потребляемая ДУ (при U=10В, f=4096Гц), ВА
Крутизна выходного напряжения ДУ, мВ/дуг. мин
Вследствие этого нарушается равенство индуцируемых в катушках ЭДС и на выходе сигнальной обмотки появляется результирующая ЭДС, амплитуда и фаза которой определяется величиной и направлением поворота ротора.
По принципу действия датчик момента относится к магнитоэлектрическим датчикам момента постоянного тока. Вращающий момент в магнитоэлектрическом датчике момента создается в результате взаимодействия магнитного поля постоянного магнита и проводников с током, находящихся в этом поле. В датчике момента магнитное поле создается 8 постоянными магнитами. В воздушном зазоре между магнитом и наружным экраном в зоне действия постоянного магнитного поля расположены катушки двух обмоток ДМ. При подаче на обмотки постоянного тока возникает вращающий момент, направление которого зависит от полярности подаваемого тока.
m 1 = 0,2 см - ширина полюса магнитопровода;
n 1 = 0,35 см - длина полюса магнитопровода;
M = 0,500 см - внешний диаметр катушки;
h 2 = 0,12 см - толщина сигнальной обмотки;
h 4 = 0,1 см - толщина стенки ярма;
0 = 1,256 10 -8 Гн/см - магнитная проницаемость воздуха.
Расчет магнитной проводимости воздушного зазора
Для определения магнитной проводимости воздушного зазора применен аналитический метод расчета магнитных проводимостей и метод разбивки поля на простые фигуры.
Картина разбивки поля магнита на силовые трубки простой геометрической формы приведена на рисунке 2.1-3.
Рисунок 2.1-3 Разбивки поля магнита на силовые трубки
Величины магнитных проводимостей этих областей определяются по формулам:
Поставив в формулы для расчета магнитных проводимостей числовые значения входящих в них величин, получим:
Суммарная магнитная проводимость воздушного зазора:
Поперечное сечение стержня магнитопровода с катушкой возбуждения изображено на рисунке 2.1-4.
Рисунок 2.1-4 Поперечное сечение стержня магнитопровода с катушкой возбуждения
Высота намотки выбрана равной 2,7 мм , толщина изоляции 0,1 мм , толщина намотки 1,3 мм ( без учета изоляции). Наружный слой изоляции на рисунке 2.1-4 не показан.
Средний виток обмотки возбуждения изображен пунктирной линией.
Диаметр провода обмотки возбуждения.
Выбираем провод ПЭТВ-2 0,071 мм (с изоляцией 0,094мм).
где s об - площадь сечения провода обмотки возбуждения, мм 2 .
k' 3 - коэффициент заполнения катушки.
Величина k' 3 берется из специальных таблиц или определяется экспериментально ( k' 3 =0,41).
Из технологических соображений берем число витков обмотки возбуждения W OB =360 витков.
Длина среднего витка катушки обмотки возбуждения (определяется из рисунка 2.1-4)
Общая длина одной обмотки возбуждения:
Сопротивление постоянному току одной обмотки возбуждения:
где - удельное сопротивление провода (для медного провода )
Индуктивность одной обмотки возбуждения
Индуктивное сопротивление одной обмотки возбуждения
где f - частота напряжения возбуждения, Гц.
Полное сопротивление одной обмотки возбуждения
где - напряжение возбуждения, В (одной обмотки возбуждения)
где - напряжение возбуждения (двух обмоток возбуждения)
Основные геометрические размеры катушек сигнальной обмотки, выбранные по конструктивно-технологическим соображениям, приведены на рисунке 2.1-5.
Средний виток катушки сигнальной обмотки изображен пунктиром.
Выбираем провод сигнальной обмотки ВЭБЖН 0,05 (0,07 с изоляцией).
Рисунок 2.1-5. Геометрические размеры катушек сигнальной обмотки
Площадь окна каждой катушки сигнальной обмотки
Число витков каждой катушки сигнальной обмотки
где - коэффициент заполнения катушки сигнальной обмотки (, определен экспериментально),
- площадь сечения провода сигнальной обмотки, мм 2
Длина среднего витка катушки сигнальной обмотки
Общая длина обмотки одной сигнальной катушки
Сопротивление постоянному току сигнальной обмотки. (одной пары)
Крутизна холостого хода датчика угла
где - крутизна холостого хода датчика с двумя парами сигнальных катушек круглой формы, мВ/дуг. мин,
f - частота напряжения возбуждения, Гц,
- магнитная проницаемость воздуха, Гн/см,
- число витков обмотки возбуждения,
- коэффициент заполнения катушки сигнальной обмотки,
- диаметр провода сигнальной обмотки по меди, см,
- средний радиус поворота сигнальной обмотки, см,
R - наружный радиус катушки сигнальной обмотки, см
r - внутренний радиус катушки сигнальной обмотки, см.
Учтем увеличение крутизны датчика за счет использования сигнальных катушек овальной формы введением коэффициента К =1,7.
Крутизна датчика s Н при нагрузке сигнальной обмотки сопротивлением R H = 12000 Ом
Крутизна датчика при нагрузке сигнальной обмотки определяется при помощи схемы замещения сигнальной обмотки с учетом внутренних сопротивлений R OC , X LOC и сопротивления нагрузки R H , приведенной на рисунке 2.1-6
Рисунок 2.1-6 Схемы замещения сигнальной обмотки
где - индуктивное сопротивление одной пары сигнальных катушек
Индуктивное сопротивление сигнальной обмотки (одной пары)
где - коэффициент трансформации датчика;
- индуктивное сопротивление одной пары сигнальных катушек
При угле поворота ротора 1 дуг. мин от нулевого положения коэффициент трансформации определяется как отношение крутизны холостого хода датчика в вольтах к величине напряжения питания датчика:
Крутизна датчика при нагрузке в цепи сигнальной обмотки
Конструкция и принцип действия поплавкового датчика угловой скорости КХ79-060. Расчет потребляемой мощности, коэффициента демпфирования и момента инерции поплавкового гидроузла. Математическая модель ДУС с цифровой обратной связью. Анализ погрешностей. дипломная работа [1,6 M], добавлен 23.01.2012
Реализация датчика угловой скорости вращения электродвигателя программным способом, анализируя количество опросов порта в течении периода импульсов, поступающих в заданный порт. оценка возможности уменьшения погрешности. Разработка и описание алгоритма. контрольная работа [70,2 K], добавлен 27.11.2012
Свойства, виды и источники радиоактивных излучений. Характеристики источников излучения. Выбор датчика, разработка и обоснование структурной схемы прибора. Расчет параметров узлов, преобразующих сигнал. Выбор системы обработки информации и ее вывода. курсовая работа [637,1 K], добавлен 21.06.2010
Анализ существующих методов измерения вязкости нефтепродуктов. Принцип построения структурной схемы вибрационного вискозиметра. Температурный датчик с цифровым выходом. Разработка структурной схемы датчика для измерения вязкости, алгоритм работы. курсовая работа [2,0 M], добавлен 27.12.2011
Общая характеристика и основные элементы потенциометрического датчика, его достоинства и недостатки. Определение основных конструктивных параметров каркаса и обмотки. Расчет температурного режима датчика. Определение характеристик надёжности работы схемы. контрольная работа [543,3 K], добавлен 07.02.2013
Разработка и выбор функциональной схемы датчика электромагнитного расходомера. Формирование и исследование аналоговой, цифровой схемы. Расчет блока питания устройства. Порядок разработки алгоритма работы и программного обеспечения микроконтроллера. курсовая работа [1,9 M], добавлен 19.08.2012
Математическая модель тетрады чувствительных элементов прибора БИУС-ВО. Принцип действия чувствительного элемента прибора БИУС-ВО – волоконно–оптического гироскопа. Разработка методики оценки шумовых составляющих канала измерения угловой скорости. дипломная работа [1,7 M], добавлен 24.09.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Модернизация датчика угловой скорости путем реализации цифровой обратной связи дипломная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Сочинение 3 Класс Домашние Животные
Реферат по теме История Русской Церкви
Реферат: Неомарксизм и его место в истории западной философии ХХ века. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа: Советско-американские отношения в 1930-е годы
ЗАГС - сфера правовых услуг
Курсовая работа по теме Диагностика в педагогической деятельности классного руководителя
Реферат: Языки программирования. Обзор, возможности, достоинства, недостатки
Реферат: PowerPoint
Развитие Китая Реферат
Сумка Эссе Купить
Реферат На Тему История Зарождения И Эволюции Идей Менеджмента
Написание Сочинений На Заказ Для Школьников
Контрольная Работа По Математике 11 Класс Итоговая
Изложение: Сага об Эгиле
Сочинение по теме Сатира Гоголя
Реферат: Агрессия как социально-психологический феномен
Курсовая работа: Особенности развития аутичного ребенка
Множественность Преступлений Курсовая
Реферат: Субклинический гипотиреоз: проблемы лечения
Какой Должен Быть Процент Оригинальности Реферата
Мюнхенська трагедія 1938 року - История и исторические личности контрольная работа
Учет нераспределенной прибыли и непокрытого убытка - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Оформление детских и взрослых книг - Журналистика, издательское дело и СМИ реферат