Имитатор индукционного первичного преобразователя скорости относительного индукционного лага
Автономное измерение абсолютной скорости. Вопрос разработки имитатора сигналов относительного электромагнитного лага для контроля и отладки изделий в условиях предприятия-изготовителя. Модуль цифровой обработки сигналов. Тестирование и отладка имитатора.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.10.2018 |
| Размер файла | 152,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Для судов различают два вида скорости: абсолютная и относительная. Абсолютная скорость измеряется относительно дна, относительная измеряется относительно поверхности воды. Абсолютная и относительная скорость связаны следующим соотношением:
,
где - векторное значение абсолютной скорости судна, - значение скорости относительно поверхности воды, - значение скорости течения самой воды.[1,2]
Автономное измерение абсолютной скорости напрямую затруднительно. Обычно для этого используются гидроакустические лаги, которые достаточно дороги. На современных судах для измерения абсолютной скорости используются GPS- приемники, способные вырабатывать значение скорости. [3]
Однако во многих навигационных задачах требуется информация об относительной скорости (например, задача расхождения судов). Кроме того, по правилам Морского Регистра Судоходства суда водоизмещением более 500т должны иметь автономное средство выработки значения скорости, например относительные лаги.
В настоящей работе рассматривается вопрос разработки имитатора сигналов относительного электромагнитного лага для контроля и отладки изделий в условиях предприятия-изготовителя.
Процесс разработки имитатора сигналов индукционного лага.
Для проведения требуемых испытаний сформулированы следующие требования к функциональным возможностям имитатора:
- автоматическая выработка сигналов датчика соответствующих скоростям от -6 до 60 узлов;
- высокая точность формируемых сигналов (0,1узл);
- возможность получения значений текущей скорости от приемника GPS и оптического измерителя скорости;
- быстрое и точное реагирование на текущие изменения значений скорости (скорость реакции не более 0.1 сек);
- возможность контроля и управления работой имитатора с персонального компьютера;
- возможность выработки независимых сигналов скорости на два канала относительного лага одновременно;
- отработка команды «Контроль» с вычислительной аппаратуры лага;
- возможность быстрой калибровки лага из состава навигационного комплекса.
При проектировании имитатор разработана функциональная схема имитатора, показанная на рисунке 1.
Схема демонстрирует структуру и основные принципы работы системы. Информация о текущем значении скорости поступает в блок выработки сигнала скорости с оптического датчика скорости путем ретрансляции через персональный компьютер (ПК) а также, с приемника - GPS-ГЛОНАСС. Одновременно с этим, модули относительного лага (МОЛ) формируют напряжения питания ИППС. Данные сигналы используются в качестве опорных при формировании выходного в блоке выработки сигнала скорости. Полученный таким образом выходной сигнал поступает обратно на модули относительного лага.
Руководствуясь функциональной схемой и всеми выше перечисленными требованиями, для быстрого создания рабочей модели имитатора подобраны следующие отладочные платы:
а) Интерфейсная плата HPA-MCU Interface Board, «Texas Instruments»;
б) Микропроцессорный модуль eZdsp F2812 , « Spectrum Digital »;
в) И два модуля с умножающими цифро-аналоговыми преобразователями DAC8803/14 EVM, «Texas Instruments».
После подбора отладочных модулей, являющихся основой разрабатываемого имитатора, спроектирована следующая структурная схема (Рисунок 2).
имитатор сигнал электромагнитный лаг
Модуль цифровой обработки сигналов принимает данные с приемника-GPS и ведет общение с ПК по двум интерфейсам RS-232. Руководствуясь полученными значениями скорости, процессор данного модуля управляет работой цифро-аналоговых преобразователей, занятых формированием сигналов скорости. Источник питания преобразует сетевой переменный ток с напряжением 220В в постоянный с напряжением 19В. Плата вторичного питания выполняет сразу две основные функции:
1) Обеспечивает питание отладочной платы, преобразуя постоянный ток с источника питания в линейку токов с напряжениями +5В, +15В и -15В.
2) Осуществляет преобразование опорного напряжения, поступающего с МОЛа, из дифференциальной формы в однопроводную, используемую в работе цифро-аналоговых преобразователей.
Тестирование и отладка имитатора
В ходе тестирования и отладки имитатор показал хорошие точностные и временные характеристики. На рисунке 3 показан график, полученный по результатам проведения калибровки каналов прибора.
Рисунок 3 - График калибровки имитатора.
По оси отложены значения скорости в узлах, а по оси - отклонения результатов измерения скорости лагом от значений скорости на имитаторе (тоже в узлах). Как видно из графика, различие показаний находится в границах узлов и не выходит за рамки погрешности измерения скорости лагом, составляющей узла.
Заключение
Рассмотрены вопросы разработки и конструирования имитатора индукционного первичного преобразователя скорости относительного индукционного лага.
Данный имитатор основан на современных компьютерных и микропроцессорных технологиях и по своим техническим характеристикам он не только удовлетворяет требованиям, предъявленным при проектировании, но и заметно превосходит их. Собственное программное обеспечение, выполненное с применением современных информационных технологий и средств программирования, обеспечивает автоматическую работу в одном из выбранных режимов, вывод информации о текущих значениях скорости в удобной для оператора форме, а также документирование проводимых экспериментов, с возможностью их последующего анализа.
Литература
1 Дмитриев С.П. Высокоточная морская навигация. СПб.: «Судостроение», 1991. 221с.
2. Пешехонов В.Г. Навигационные системы и приборы измерения параметров движения судна. СПб.: ЦНИИ «Электроприбор», 2002. 85с.
3. Смирнов Е.Л. Технические средства судовождения. Часть 1 Теория. СПб.: «Элмор», 1996. 224с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Технические средства судовождения. Конфигурации систем гирокомпаса. Электрическая дистанционная передача курса на репитеры гирокомпасного типа. Принцип действия лага. Ледовая защита гидроакустических антенн. Индикатор угловой скорости поворота судна.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 29.03.2012Расчет пьезоэлектрического гидроакустического преобразователя эхолота, характеристик приемопередающего тракта. Разработка алгоритма счисления и коррекции координат местоположения судна курсоскоростным методом. Определение надежности корреляционного лага.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 15.06.2014Обоснование типа регулятора скорости дизельного двигателя. Особенности расчета переходного процесса системы автоматического регулирования скорости. Номинальная частота вращения вала регулятора. Оценка устойчивости системы. Статический расчет регулятора.
курсовая работа [826,0 K], добавлен 07.08.2013Измерение и оценка транспортного состояния дороги по частным коэффициентам обеспечения расчетной скорости. Определение частных коэффициентов обеспечения расчетной скорости. Линейный график транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги.
лабораторная работа [41,6 K], добавлен 10.05.2010Технические характеристики автомобиля Урал-5423. Произведен расчет тягово-скоростных свойств. Диаграмма зависимости динамического фактора от скорости автомобиля для нахождения скорости движения автомобиля в данных условиях на определенной передаче.
контрольная работа [4,2 M], добавлен 22.07.2012Характеристика способов определения навигационных элементов в полёте для точного самолётовождения. Определение фактического угла сноса и путевой скорости в контрольном этапе. Зависимость сноса и путевой скорости от изменения скорости и направления ветра.
курсовая работа [179,8 K], добавлен 05.03.2011Общая характеристика и технические свойства исследуемого автомобиля, его устройство, основные узлы. Расчет тягового усилия и определение динамического фактора. Методика вычисления и анализ максимальной скорости автомобиля при различных дорожных условиях.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 14.12.2014История создания дорожного светофора как устройства для подачи световых сигналов, регулирующих движение на улицах и автомобильных дорогах, подвижного состава на железной дороге. Описание строения современного светофора и изучение значений его сигналов.
реферат [305,2 K], добавлен 22.09.2011История освоения сверхзвуковой скорости. Создание и испытания автомобиля Thrust SSC, который преодолел звуковой барьер. Его конструктивные и функциональные характеристики, перспективы развития. Сложности и последствия использования сверхзвуковой скорости.
научная работа [90,0 K], добавлен 21.11.2013Правила полетов воздушных средств в зоне ожидания. Вход через контрольную точку VOR/DME на линии пути удаления. Скорости при ожидании. Минимальный запас высоты над препятствиями на равнинной местности. Расчет угловой скорости и радиуса разворота.
презентация [2,5 M], добавлен 02.11.2014Определение основного средневзвешенного удельного сопротивления вагонного состава в функции скорости. Длина приемоотправочных путей. Расчет удельных равнодействующих сил для всех режимов движения. Решение тормозной задачи. Расчет скорости движения поезда.
контрольная работа [54,4 K], добавлен 07.08.2013Расчет значения перемещения, скорости и ускорения поршня аксиального и дезаксиального кривошипно-шатунного механизма с использованием приближенных выражений для их определения. Вычисление максимальной скорости поршня и угла поворота коленчатого вала.
лабораторная работа [248,8 K], добавлен 20.12.2011Характеристика профиля пути и локомотива. Вес состава. Расчет данных. Диаграмма удельных ускоряющих сил. Определение допустимой скорости движения поезда на максимальном спуске по условиям торможения. Анализ кривых скорости и времени хода поезда.
курсовая работа [57,3 K], добавлен 22.02.2009Определение назначения и изучение устройства коробки передач - агрегата для изменения силы тяги и скорости движения трактора. Расположение первичных и вторичных валов в коробке передач трактора МТЗ 80. Понижающий редуктор и рабочие скорости трактора.
презентация [2,1 M], добавлен 22.09.2014Комплексная оценка состояния дорог по коэффициенту обеспечения расчетной скорости, порядок определения частных коэффициентов расчетной скорости при комплексной оценке. Оценка пропускной способности, построение линейного графика коэффициента аварийности.
курсовая работа [55,8 K], добавлен 04.04.2010Анализ проблем безопасности движения, связанных с наездами на пешеходов. Расчет скорости движения транспортного средства перед началом торможения. Определение величины остановочного пути. Расчет своевременности принятия водителем мер к снижению скорости.
курсовая работа [128,1 K], добавлен 07.08.2013Определение безопасных параметров движения судна, безопасной скорости и траверсного расстояния при расхождении судов, безопасной скорости судна при заходе в камеру шлюза, элементов уклонения судна в зоне гидроузла. Расчёт инерционных характеристик судна.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 17.07.2016Определение скорости, ускорения, силы инерции звеньев механизма и давления в кинематических парах. Параметры нулевого зацепления зубчатых колес. Влияние изменения скорости скольжения на качество работы передачи. Значение коэффициента перекрытия.
курсовая работа [303,4 K], добавлен 15.01.2011Характеристика изменений параметров двигателя во времени. Основные уравнения, описывающие динамическую работу регулятора. Математическая модель двигателя внутреннего сгорания. Структурная схема системы автоматического регулирования угловой скорости ДВС.
курсовая работа [616,2 K], добавлен 23.03.2015Порядок и правила реализации метода стационарных наблюдений, сферы и особенности его применения. Порядок исследования скорости движения транспортного потока. Исследование скорости движения одиночного автомобиля, определение маршрута и составление схемы.
контрольная работа [232,3 K], добавлен 27.01.2010
