Разработка и обоснование технических решений, направленных на создание беспилотного летательного аппарата
Общая характеристика систем радиоуправления. Функциональная схема системы управления с автоследящей антенной, установленной на корпусе ракеты. Схемы системы самонаведения. Стохастическое исследование канала управления. Исследование переходных процессов.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 19.06.2011 |
Размер файла | 2,6 M |
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.
Головка самонаведения, которая может включать в себя тепловой визир, принцип которого заключается в обнаружении цели путём инфракрасного облучения, или другую аппаратуру, через передатчик передаёт информацию на командный пункт [8].
2.2 Разработка функциональной схемы бортовой части ЛРУ БПЛА
В аналоговой радиолинии ШИМ-ЧМн-АМ применяется режим непрерывного излучения высокочастотного сигнала и частотное уплотнение каналов с использованием гармонических поднесущих колебаний.
Командное сообщение первого канала uкс1(t) поступает на преобразователь напряжение-временной интервал, на выходе которого образуется последовательность импульсов с широтно-импульсной модуляцией uШИМ1(t).С помощью этих импульсов осуществляется частотная манипуляция гармонического поднесущего колебания. Будем считать, что используются два независимых генератора поднесущих колебаний (с частотами Fl1и F2]), которые поочередно коммутируются управляющими импульсами . В этом случае в моменты коммутации непрерывность фазы поднесущего колебания не сохраняется. На выходе коммутатора образуется сигнал им1с модуляцией ШИМ-ЧМн. Аналогичные преобразования выполняются в другом канале передающего тракта. Сигналы им1 (t) и им11 (f), которые отличаются значениями частот поднесущих колебаний и коэффициентами команд ?к1 и ?к11,. складываются в сумматоре. Суммарным сигналом им (t) = им1 (t) + +uм11(t) осуществляется амплитудная модуляция несущего колебания. Результирующий сигнал радиолинии ШИМ-ЧМн-АМ получается в результате осуществления трех ступеней модуляции.
Рисунок-13 Временные диаграммы сигналов для 1 канала радиолинии ШИМ-ЧМн-АМ
В приемном устройстве производится амплитудное детектирование несущего колебания. С выхода детектора сигнал ид(t) поступает на разделительные фильтры поднесущих колебаний.
В каждом канале приемного тракта имеются два разделительных фильтра и два амплитудных детектора огибающей, на выходе которых образуются видеоимпульсы и11 (t) и и21 (t) соответствующей длительности. Эти импульсы поступают на демодулятор ШИМ, основными элементами которого являются триггер и ФНЧ.На выходе триггера восстанавливается сигнал с широтно-импульсной модуляцией u'ШИМ(t). Из-за ограниченной полосы пропускания разделительных фильтров запускающие импульсы u11(t) и u21(t)имеют растянутые фронты. Поэтому моменты срабатывания триггера запаздывают относительно начала этих импульсов. Если схема приемного тракта является симметричной, такое запаздывание не отражается на соотношении между длительностью положительных и отрицательных импульсов триггера. В несимметричной схеме возникают искажения принятой команды, в том числе смещение нулевого уровня напряжения на выходе ФНЧ при ?к = 0. Для компенсации подобных искажений предусматривается балансирование демодулятора ШИМ
На рис.13 изображен амплитудный спектр модулирующего сигнала GM(f) и излучаемого сигнала Gs(f) двухканальной радиолинии ШИМ-ЧМн-АМ при непрерывной передаче постоянных команд ?к1= 0 и ?к11 > 0 (Т1 >T2, причем для рис.13Т1и = 3/4ТМН). В спектре модулирующего сигнала GM (f) имеются дискретные составляющие на частотах поднесущих колебаний первого ивторого каналов (F11; F21; F111; F211) , а также дискретные составляющие с частотами F11±L/TMH; F21±L/TMH; F111±L/TMH; F211±L/TMH(L=1,2, ...) Огибающая дискретного спектра сигнала первого канала (?k1 = 0) определяется спектром одиночного импульса длительностью TMH/2. Поскольку импульсы этого канала имеют одинаковую длительность (Т11 = Т21 = Тмн/2), спектральные составляющие сигнала uM1(t) с частотами F11 и F21 имеют одинаковые амплитуды. Ширина спектра поднесущих колебаний второго канала (?k11> 0) определяется длительностью более короткого импульса T211(T211<TMH/2). Импульсы большей длительности обладают большей энергией, поэтому амплитуда колебания с частотой F111 в спектре сигнала uм (t) превышает амплитуду колебания с частотой F211. Излучаемый сигнал радиолинии имеет спектр Gs (f), который соответствует амплитудной модуляции несущего колебания сигналом uм (t).Спектр излучаемого сигнала содержит две симметричные боковые полосы и центральную составляющую на частоте несущего колебания fH.
Рассмотрим методику выбора основных параметров радиолинии ШИМ-ЧМн-АМ.
Коэффициент команды ?н характеризует глубину широтно-им-пульсной модуляции. Максимальная величина этого коэффициента определяется формулой:
, (2.1)
где Тмакс и Тмин - соответственно максимальная и минимальная длительности импульсов на выходе преобразователя.
Рисунок-14 Спектры сигналов в двухканальной радиолинии ШИМ-ЧМн-АМ
Для уменьшения искажений передаваемой команды под действием помех целесообразно увеличить максимальную глубину модуляции сигнала, т. е. значение ?Кмакс. Однако при этом уменьшается длительность импульсов Тмин, что вызывает расширение спектра поднесущего колебания и требует соответственно расширения полосы пропускания радиолинии. Поэтому при выборе допустимого значения Тмин часто используется условие Тмин ? (0,05 ? 0,1)Тмн тогда из формулы (2.1) получим:
(2.2)
Максимальная ширина отдельных частотных полос спектра поднесущих колебаний определяется приближенным соотношением:
(2.3)
При выборе ширины полосы пропускания разделительных фильтров (?FP ф) необходимо учитывать возможную расстройку между частотой поднесущего колебания FПН (FПН = F11, F21, F111, F211)и резонансной частотой фильтра Fpф; поэтому применяется расчетная формула
, (2.4)
где ?ф -- коэффициент относительной среднеквадратической нестабильности настройки фильтров (для обычных резонансных фильтров ?ф ?0,5 * 10-2).
Частотные характеристики разделительных фильтров I канала изображены на рис. 2.4. Поскольку реальные фильтры обладают конечной селективностью, значения частот поднесущих колебаний должны отстоять друг от друга на определенную величину ?F0,которая выбирается из условия отсутствия взаимных помех
. (2.5)
Коэффициент запаса ?з определяется формой частотной характеристики разделительных фильтров; значение коэффициента ?з обычно составляет 1,3 ? 1,5.
Рисунок-15 Частотные характеристики разделительных фильтров первого канала
В процессе передачи команд возможны нелинейные искажения
сигнала из-за неидеальности характеристик общего тракта КРЛ
(передатчика и приемника). Например, при увеличении глубины модуляции несущего колебания может оказаться необходимым учитывать нелинейные участки модуляционной характеристики, которые будут, причиной появления нелинейных искажений сигнала. При наличии таких искажений на выходе демодулятора несущего колебания появляются комбинационные составляющие спектра поднесущих колебаний, а также гармоники этих колебаний. Для ослабления подобных помех значения частот поднесущих колебаний (F11 , F21 , F111 и F211)выбирают с таким расчетом, чтобы комбинационные составляющие и гармоники не попадали в полосу пропускания разделительных фильтров. Нелинейные искажения сигнала в двухканальной радиолинии ШИМ-ЧМн-АМ будут относительно невелики, если коэффициент амплитудной модуляции несущего колебания, создаваемой каждым из поднесущих колебаний, отвечает условию mАМ ? 0,4 [8].
Один из видов искажений передаваемых команд обусловлен случайностью фазовых соотношений в моменты коммутации поднесущих колебаний. Величина этих ошибок пропорциональна минимальному значению частоты поднесущего колебания FПМмин(на рис. 2.3 FПМмин= F11). Поэтому при выборе значений FПМмини Тмин обычно используется условие:
. (2.6)
Максимальное значение частоты поднесущего колебания FПНмакс (на рис. 2.3 FПНмакс = F211) ограничено допустимым расширением спектра излучаемого сигнала Fc. Параметры FПНмакс и Fc связаны соотношением
, (2.7)
где ?Fпн определяется формулой (2.3).
При выборе ширины полосы пропускания УПЧ(?Fпч) учитывается нестабильность частоты гетеродина в приемнике и изменения частоты принимаемого сигнала, в том числе допплеровское смещение частоты сигнала. Таким образом, используется соотношение:
, (2.8)
где ?Ffмакс-- максимально возможное суммарное отклонение промежуточной частоты от ее номинального значения
Принцип работы функциональной электрической схемы бортовой части линии радиоуправления беспилотного летательного аппарата
Антенна приёмника принимает высокочастотный сигнал (ВЧ), который усиливается на усилителе высокой частоты (УВЧ), далее сигнал поступает на смеситель, где в результате смешения сигнала несущей частоты с сигналом опорного генератора (с частотой 600 МГц) образуется промежуточная частота (ПЧ) (500кГц). Выходной сигнал промежуточной частоты проходит через полосовой фильтр (ПФ) и поступает на ЧМ детектор. Выделевшийся сигнал низкой частоты (НЧ) поступает схему автоматической регулировки усиления (АРУ) и на полосовые фильтры. В зависимости от амплитуды выходного АМ сигнала изменяется коэффициент усиления УВЧ, таким образом осуществляется автоматическая регулировка усиления. Полосовые фильтры выдают сигналы низкой частоты (20 и 15 кГц), которые через амплитудные декторы поступают на RS триггер. Выходной ШИМ сигнал интегрируется в ФНЧ и в результате интегрирования получается сигнал постоянного напряжения.
3. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
В качестве принципиальной электрической схемы выберем стандартную схему СКД-24 и дополним её схемой СМРК-1-6.
Фильтр высоких частот L1 C1 L2 C2 на входе селектора предназначен для подавления телевизионных сигналов метрового диапазона.
Индуктивность L2 фильтра выполнена на плате печатным монтажом. Усилитель высокой частоты собран на транзисторе VT1 по схеме с общей базой. В коллекторной цепи транзистора имеется двухконтурный полосовой фильтр состоящий из полуволновых коаксиальных линий L6, L10, укороченных емкостями конденсаторов C9, С10, С12, С15, на одном конце и варикапов VD2, VD3 через резисторы R4, R5. Короткозамкнутые петли L5, L8 служат элементом подстройки в нижнем конце диапазона, а индуктивности L4, L12 в верхнем. Связь контура полосового фильтра осуществляется с помощью петель связи L7, L9.
Автоматическая регулировка усиления производится в каскаде усилителя высокой частоты подачей управляющего напряжения на базу транзистора VT1. С увеличением входного сигнала напряжение АРУ уменьшается, что приводит к сдвигу рабочей точки на участок характеристики коллекторного тока с меньшей крутизной. Глубина регулировки усиления 24 дБ достигается при изменении напряжения АРУ от 8 до 2,5 В. Диод VT1, устраняет возможность попадания постоянно подключенного напряжения АРУ в каскад преобразователя при отключении источника питания. Преобразователь частоты на транзисторе VT2 собран по схеме автогенерирующего смесителя. Связь с полосовым фильтром УВЧ обеспечивается петлёй связи L11. В конце этой петли имеется контур L13, C17, который шунтирует на корпус сигнал с промежуточной частотой, что повышает коэффициент передачи преобразователя частоты.
Коллекторная цепь преобразователя VT1 через конденсатор C22 подсоединена к гетеродинному контуру, выполненному в виде полуволновой линии L16, и к полосовому фильтру промежуточной частоты С25 L19 L20 C26 C28. Катушка L21 обеспечивает необходимую связь между фильтром промежуточной частоты и контуром гетеродина. Конденсатор С18 задаёт требуемую связь между контуром гетеродина и входом преобразователя. Температурная стабилизация частоты гетеродина достигается подбором групп конденсаторов С18 С24 С25 [6].
Таблица 3.1- Напряжения и токи селектора
Цепь |
Напряжение, В |
Потребляемый ток, мА |
|
Напряжение питания |
11,7 - 12,3 |
5,5 |
|
Напряжение АРУ |
8 - 2,5 |
0,1 |
|
Напряжение настройки |
0,5 - 26,5 |
0,01 |
Усилитель промежуточной частоты собран на транзисторе VT3, собранного по схеме с общим эмиттером. Сигнал с усилителя поступает на полосовой фильтр ZQ1, где происходит формирование полосы пропускания. После микросхемы D1 фильтр ZQ2 выдаёт высокочастотную составляющую промодулированного низкочастотного сигнала. Микросхема D2 служит в качестве частотного детектора.
4. Разработка компьютерной модели линии радио управления БПЛА
4.1 Программное обеспечение и его описание
Одним из основных достоинств пакета MATLAB является то, что для работы пользователю достаточно знать о нем ровно столько, сколько требует решаемая задача. Так, в простейшем случае MATLAB может сыграть роль обыкновенного калькулятора, для использования которого достаточно помнить знаки математических операций. Если же решаемая задача требует создания каких-либо специальных инструментов, MATLAB предоставляет в распоряжение пользователя практически универсальный язык объектно-ориентированного программирования в сочетании с интерактивными средствами отладки создаваемых программ. Именно в сфере математического моделирования MATLAB позволяет наиболее полно использовать все современные достижения компьютерных технологий, в том числе средства визуализации и аудификации (озвучивания) данных, а также возможности обмена данными через Интернет. Кроме того, пользователь имеет возможность создавать средствами MATLAB собственный графический интерфейс, отвечающий как его вкусам, так и требованиям решаемой задачи.
Технология компьютерного моделирования предполагает выполнение следующих действий:
1 Определение цели моделирования.
2 Разработка концептуальной модели.
3 Формализация модели.
4 Программная реализация модели.
5 Планирование модельных экспериментов.
6 Реализация плана эксперимента.
7 Анализ и интерпретация результатов моделирования
Разработка моделей средствами SIMULINK (в дальнейшем S-моделей) основана на технологии drag-and-drop («перетащи и оставь»). В качестве «кирпичиков» для построения S-модели используются модули (или блоки), хранящиеся в библиотеке SIMULINK.
Библиотека SIMULINK хороша тем, что, с одной стороны, обеспечивает пользователю доступ ко всем основным возможностям пакета МATLAB, а с другой - является достаточно самостоятельной его компонентой, в том смысле, что при работе с ней не обязательно иметь навыки в использовании других инструментов, входящих в состав пакета.
Блоки, включаемые в создаваемую модель, могут быть связаны друг с другом как по информации, так и по управлению. Тип связи зависит от типа блока и логики работы модели. Данные, которыми обмениваются блоки, могут быть скалярными величинами, векторами или матрицами произвольной размерности [9].
4.2 Разработка компьютерной модели ЛРУ
Для стохастического и динамического исследования ЛРУ БПЛА используются различные методы моделирования цифровых и аналоговых вычислительных машинах. При моделировании динамические характеристики легко и быстро воспроизводятся на экране дисплея.
Различаются два основных метода моделирования БПЛА:
1 Моделирование по структурной схеме исследуемой системы.
2 Моделирование по дифференциальным уравнениям, которыми описывается исследуемая схема.
На ЭВМ эффективным оказалось программное цифровое моделирование, по принципу сходное со структурным аналоговым моделированием, когда в модель закладываются системы моделирования элементов и условия их сопряжения. Базовыми элементами модели БПЛА являются функциональные стандартные блоки, которые выполняют определённые функции. С помощью этих блоков можно моделировать любые передаточные функции, типовые нелинейности, логические функции и т.д.
Любой функциональный блок включает: входы, выходы, параметры и функции, которые выполняют операции над входными величинами для получения выходных значений. Для соединения блоков необходимо выход одного блока подать на вход другого.
Моделирование БПЛА осуществляется с использованием готового пакета «SIMULc». Основная программа, содержащая описание модели системы на входном языке пакета «SIMULc», имеет стандартное имя и расширение «ROOT.MAC.».
Синтаксис входного языка пакета.
Входящий язык пакета «SIMULc» является блок - ориентированным. Основными элементами входного языка являются стандартные и нестандартные функциональные блоки. Любой функциональный блок включает:
- входы;
- выходы;
- параметры и функции, которые выполняют операции над входными величинами для получения выходных значений.
Программы реализации стандартных блоков хранятся в библиотеке пакета «SIMULc». Набор стандартных функциональных блоков можно разделить на следующие группы:
- генераторы сигналов;
- передаточные функции;
- типовые нелинейности;
- логические функции;
- переключатели;
- вспомогательные блоки;
- специальные блоки.
Для описания структуры системы необходимо назначить выход одного блока на вход другого. Пользователь может определять переменные и константы. Они могут использоваться в качестве входов стандартных или входов/выходов нестандартных блоков.
Описание модели БПЛА
На рисунке4.1 представлена схема моделирования БПЛА, которая включает 3 группы блоков:
- блок генераторов стандартных сигналов: единичной ступенчатой функции «Step»; генератор входного сигнала типа x(t)=ax «Ramp» и генератор «белого» шума «Band-LimitedWhiteNoise»;
- два вспомогательных блока осциллографов «Scope» для контроля сигналов в 4-х точных моделях БПЛА;
- схема модели БПЛА.
Рисунок-4.1 Схема моделирования БПЛА
Генераторы стандартных сигналов с помощью переключателей «ManualSwitch» соединяются со входом модели БПЛА:
- Включение сигнала единичной функции «Step» на вход модели позволяет по кривым переходного процесса оценить качество БПЛА. Изменение амплитуды функции «Step» (увеличение или уменьшение) приводит модель БПЛА в устойчивое или неустойчивое состояние.
- Включение сигнала типа «Ramp» позволяет оценить качество динамического регулирования модели (динамической отработки входного сигнала) по ее динамическим ошибкам.
- Включение генератора «белого шума» «Band-LimitedWhiteNoise» позволяет провести статистическое исследование замкнутого контура БПЛА.
Модель БПЛА представлена в виде последовательно соединённых:
- Дискриминатора (формирователя сигнала ошибки), на один вход которого подаются стандартные сигналы, а на второй вход - сигналы отрицательной обратной связи «кинематического звена» с двух интеграторов;
- Интегро - дифференцирующего фильтра - формирователя сигнала управления в устройстве УВК:
; (4.1)
- устройства передачи команд наведения (УПК) с передаточной характеристикой:
; (4.2)
- формирователя системы «оптимальной по быстродействию» с ограничителем «Saturation» ;
- обобщенного регулируемого усилителя БПЛА для изменения полосы контура управления;
- модели БПЛА с передаточной характеристикой колебательного звена, представленного в виде последовательно соединённых 2-х апериодических звеньев:
; (4.3)
- системы стабилизации характеристик БПЛА представлены в виде двух параллельных цепей отрицательной обратной связи по скорости и по ускорению:
- по скорости; (4.4)
- по ускорению; (4.5)
- кинематического звена обратной связи с передаточной характеристикой:
; (4.6)
- схема БПЛА коммутируется ключами К1,К2,К3,К4.
Вспомогательные блоки «Scope» для контроля изменения сигналов во времени имеются в 4-х точках БПЛА:
- сигнал ошибки БПЛА;
- сигнал ошибки систем стабилизации БПЛА;
- сигнал нормального ускорения WБПЛА на выходе БПЛА;
- сигнал отработки входного управляющего воздействия на выходе «кинематического звена».
В итоге модель БПЛА представлена в виде двух взаимновстроенных систем:
- Канал управления БПЛА с двумя цепями ООС по скорости и ускорению;
- Канал управления полётом БПЛА.
На каждую систему отдельно можно подавать стандартные сигналы и контролировать различные точки модели. При этом имеется возможность изменять параметры входных стандартных сигналов, а также параметры и структуру самой модели.
4.3 Исследование переходных процессов
Пространственное движение БПЛА описывается уравнениями сил, моментов и кинематики полёта. Уравнение силы описывает перемещение центра масс (ЦМ) в вертикальном пространстве :
(4.7)
При ?=0 получим вертикальное ускорение :
.
Линеаризованное уравнение моментов описывает вращение БПЛА вокруг ЦМ относительно оси OZ согласно основного закона динамики вращательного движения и может быть представлено в виде:
(4.8)
где - - момент инерции БПЛА относительно оси OZ . Он зависит от распределения массы относительно оси вращения OZ. Для обруча с радиусом r момент инерции есть .
Уравнение кинематики описывается:
1) Уравнением связи углов: ;
2) Скоростным уравнением :
Для получения передаточной функции канала управления БПЛА необходимо получить зависимость с учётом динамики вращения БПЛА вокруг оси OZ, т.е. . Для этого используем уравнение моментов и сил. В уравнении моментов (4.7) необходимо выразить через ? и соответствующие производные:
, , (4.9)
где - угловая скорость.
Из уравнения сил запишем угловую скорость вектора скорости БПЛА. Для этого представим нормальное ускорение в вертикальной плоскости в виде и получим :
Обозначим - постоянная аэродинамическая времени БПЛА.
Тогда уравнение (4.9) можно переписать в виде:
, , .
Подставим полученные значения в основное уравнение динамики вращения БПЛА вокруг оси OZ:
В последнем уравнении разделим вход «?» и выход «?» и раскроем значения всех углов и их производных
Сгруппируем одинаковые члены относительно ?
и запишем последнее уравнение с учётом преобразования Лапласа :
, ,
где ,
Из последнего уравнения нетрудно записать передаточную характеристику канала управления БПЛА по углу атаки ? :
(4.10)
Видно, что уравнение (4.10) соответствует колебательному звену
, (4.11)
где - коэффициент передачи, который определяется отношением площади руля S? к площади крыла + корпуса S?c учётом их плеч относительно ЦМ;
- постоянная времени ;
- коэффициент демпфирования.
Анализ полученной передаточной характеристики (4.11) показывает следующее:
1) Безинерционный коэффициент передачи K? по углу атаки зависит от геометрической компоновки БПЛА (отношением площадей S? и S? , их плеч X? и XF), а также скорости полёта БПЛА и изменяется в незначительных пределах (K?=0,4…0,6). Этот коэффициент K? определяет управляемость и устойчивость БПЛА и показывает , на какой угол ? повернётся БПЛА, если ? повернуть на 1?.
2) Постоянная времени обратно пропорциональна скоростному напору и прямо пропорциональна массе БПЛА. Поэтому при постоянной скорости полёта с ростом высоты Т увеличивается (уменьшается управляемость). Также Т увеличивается с увеличением массы БПЛА.
3) Коэффициент демпфирования определяется в основном демпфирующим моментом и имеет примерный диапазон .
На практике используют коэффициент передачи канала по нормальному ускорению
.
Коэффициент KW показывает, какое будет действовать нормальное ускорение WН , если руль повернётся на 1? . Этот коэффициент пропорционален скоростному напору и при изменении высоты и скорости имеет диапазон KW=20…400 м/сек2рад.
БПЛА как динамическое звено САУ в первом приближении представляет собой колебательное звено с изменяющимися нелинейными параметрами.
Для получения передаточной характеристики канала управления БПЛА учтём связь углов и запишем от производной , т.е. . Тогда угол тангажа можно записать:
.
В итоге передаточная характеристика канала управления БПЛА имеет вит:
, (4.12)
и его структура показана на рис. 4.2.
Рисунок-4.2 Передаточная характеристика канала управления БПЛА
Для постарения её ЛАХ и ФЧХ учтём следующее:
1) Постоянная времени Tv соответствует низкой частоте , т.к Tv изменяется в пределах Tv=1…15 сек;
2) Постоянная времени меньше аэродинамической постоянной времени и собственная частота колебаний БПЛА лежит в пределах Гц;
3) Коэффициент демпфирования определяет величину резонансного пика на ЛАХ и вблизи точки резонанса сильно зависит от степени затухания.
Если принять K?=0.8, Tv=1.5 сек, T=0.8 сек, то получим следующий вид ЛАХ и ФЧХ канала управления БПЛА (рис. 4.3).
Рисунок-4.3 ЛАХ и ФЧХ канала управления БПЛА
где рад/сек;
рад/сек;
(-5,5 дБ).
Из рисунка 4.3 видно, что канал управления БПЛА при выбранных параметрах имеет запас устойчивости по фазе на ?среза приблизительно , что хорошо и для манёвренности БПЛА. А запас устойчивости по амплитуде намного превышает 10 дБ, что обеспечивает управляемость и устойчивость БПЛА.
Для этого на вход канала ЛРУ нужно подать сигнал «Step» и с помощью ключей обеспечить включение ООС по скорости, ускорению или одновременного включения этих систем. Оценить влияние каждой цепи ООС на качество переходного процесса можно по осциллограммам. На рис. 4.4 показан выход канала при отсутствии ООС по скорости (система возбуждена), а на рис. 4.5 при наличии ООС по скорости и ускорению. На рис. 4.6 показаны эпюры на выходе канала при воздействии сигнала «Step» и нахождении системы на грани возбуждения (при большом коэффициенте усиления), а на рис. 4.7 тот же переходной процесс при устойчивой работе канала ЛРУ [7].
Данный путь исследования позволяет студентам почувствовать качественно и оценить количественно влияние параметров и структуры канала ЛРУ БПЛА по осциллограммам в различных точках схемы - модели.
Рисунок-4.4 Система возбуждена
а)
б)
Рисунок.- 4.5а) ООС по ускорению и скорости при малом коэффициенте усиления; б) ООС по скорости при малом коэффициенте усиления ООС
а)
б)
Рисунок- 4.6 а) средний запас устойчивости; б) малый запас устойчивости
Рисунок- 4.7Переходной процесс при устойчивой работе канала ЛРУ
4.4 Исследование динамических процессов в ЛРУ БПЛА (динамических ошибок)
Понятие о динамических и флуктуационных ошибках БПЛА.
Качество управления полётом БПЛА определяется ошибками установившегося полёта при отработке входного полезного сигнала (команд управления) при наличии помех.
Рисунок- 4.8 Общая схема управления полётом БПЛА
где - входной сигнал команд управления;
- помехи линии радиоуправления.
Для качественного представления ошибок управления будем считать, что канал тангажа БПЛА есть ФНЧ (фильтр нижних частот) с полосой (рис. 4.9).
,
где - передаточная характеристика замкнутого канала тангажа;
- полоса пропускания замкнутого канала тангажа.
Пусть входной сигнал имеет энергетический спектр , мощность которого уменьшается с увеличением частоты. В качестве помехи будем рассматривать «белый» шум с постоянной спектральной плотностью .
Тогда динамическая ошибка отработки полезного входного сигнала будет определятся (рис 4.9):
(4.13)
т.е. определяется частью спектра полезного сигнала, который находится за пределами полосы пропускания ?0 и не отрабатывается системой.
Флуктуационная ошибка определяется спектром помехи, который находится внутри полосы пропускания:
(4.14)
Из рис. 4.9 легко увидеть следующее:
1) Увеличение полосы пропускания ?0 приводит к уменьшению динамической ошибки и увеличению флуктуационной ошибки.
2) Уменьшение полосы пропускания ?0 приводит к увеличению динамической ошибки и уменьшению флуктуационной.
Рисунок- 4.9 Полоса пропускания БПЛА
Существует оптимальная полоса , когда суммарная ошибка будет минимальной:
(4.15)
Для этого в канале тангажа должна быть система, обеспечивающая её оптимальную полосу.
Для компьютерного исследования полосы пропускания БПЛА (нахождения динамической ошибки) на вход канала управления нужно подать сигнал «Ramp» и с помощью ключей обеспечить включение всех цепей ООС. По разности между входной функцией и выходной определяется динамическая ошибка (рис 4.10).
Рисунок- 4.10Динамическая ошибка
В работе «X» выводится на один экран дисплея, а «Y» - на другой экран при одинаковом масштабе развёртки. Выход системы (канал управления) при подаче сигнала «Ramp» показан на рис. 4.11. Из рисунка видно, что чем уже полоса пропускания канала управления, тем больше динамическая ошибка при постоянных параметрах входного сигнала [10].
а)
б)
Рисунок.4.11Выход системы (канал управления) при подаче сигнала «Ramp»: а) средняя полоса; б) узкая полоса.
4.5 Стохастическое исследование канала управления
Для этого на вход канала управления нужно подавать сигнал типа «белый шум» с ограниченной полосой («Band-LimitedWhiteNoise»). Для определения зависимости флуктуационной ошибки от полосы пропускания системы необходимо на вход подавать случайный сигнал с постоянными параметрами и изменять полосу системы. Результат - флуктуационная ошибка определяется на выходе системы в виде среднеквадратического значения ?ш. При этом в зависимости от полосы пропускания системы изменяются корреляционные свойства выходного шума и его уровень.
На рис. 4.12 и 4.13 показаны эпюры шума на выходе канала управления в зависимости от его полосы пропускания, где чётко видно изменение уровня шума и его корреляционных свойств.
а)
б)
Рисунок.4.12 Эпюры шума на выходе канала управления: а) очень широкая полоса системы; б) средняя полоса системы
Рисунок. 4.13 Эпюры шума на выходе канала управления - узкая полоса системы
5 Расчёт ПОКАЗАТЕЛЕЙ надёжности
Надёжность аппаратуры характеризуется рядом показателей, в том числе и интенсивностью отказов.
В процессе проектирования аппаратуры выбираются элементы с достаточно малой интенсивностью отказов и даётся предварительная оценка надёжности. Если полученная оценка не удовлетворяет тактико-техническим требованиям, то в аппаратуру вводится оптимальное резервирование и локальная избыточность.
На этапе технологической отработки изделия выбираются материалы, способы соединения отдельных частей устройства, типы защиты покрытий с учётом влияния механических нагрузок и климатических условий, разрабатываются технологические процессы.
В процессе производства на опытных образцах определяются фактическая надёжность устройств; производятся механические и климатические испытания с целью выявления климатических условий и механических нагрузок на работоспособность аппаратуры. Характеристики надёжности, полученные в результате проведения испытаний, являются основанием для разработки ряда эксплуатационных документов, например, графиков проведения регламентных и профилактических работ. Климатические и механические испытания должны проводиться в условиях максимально приближённых к эксплуатационным. При отступлении от этих условий возрастает вероятность отказа системы в полёте, а при слишком жёстких условиях испытаний ряд эксплуатационных мероприятий будет проводиться необоснованно часто, что снизит эффективность применения аппаратуры. Завершающим этапом отработки аппаратуры являются лётные испытания в процессе которых уточняются тактико-технические и эксплуатационные характеристики.
Надёжность проектируемой аппаратуры является одной из важнейших её характеристик. Оценка надёжности производится наряду с проектированием принципиальной схемы разрабатываемого устройства.
Надёжность аппаратуры зависит от числа внезапных и постоянных отказов, считая эти отказы независимыми величинами, получим следующие выражения для расчёта вероятности безотказной работы:
P(t) = Pвх(t)Pп(t), (5.1)
где Pвх(t) - вероятность безотказной работы в течении времени t по по внезапным отказам.
Под расчётом надёжности понимается определение основных количественных показателей надёжности аппаратуры на основе информации о надёжности комплектуемых элементов.
Расчёт производится с использованием разработанной в ходе проектирования принципиальной схемы УЦИ.
Проектируемая схема состоит из отдельных функционально необходимых устройств. В схеме отсутствует резервирование, т.е. отказ любого элемента схемы приводит к отказу всей схемы в целом. Поэтому для оценки надёжности схему можно представить в виде последовательно соединённых элементов. Обозначим вероятность безотказной работы элементов через Рi(t). Тогда вероятность безотказной работы схемы (на основании теоремы о произведении вероятностей) будет равна:
,(5.2)
где n - число элементов.
Поскольку аппаратура относиться к разряду восстанавливаемой, для отказов имеем:
, (5.3)
следовательно
, (5.4)
, (5.5)
где - параметр потока отказов схемы.
Отсюда наработка схемы на отказ равна:
То = 1/i , (5.6)
Выражение (5.45) неудобно использовать, так как требует суммирования интенсивностей отказов каждого элемента в отдельности. В тоже время в аппаратуре имеются группы элементов, интенсивности отказов которых примерно одинаковы. Поэтому формулу (5.45) можно привести к более удобному виду:
, (5.7)
где k - число групп элементов с одинаковыми интенсивностями отказов i ; ni - число элементов, входящих в i -ю группу.
Зная То (или ) схемы, можно определить и другие показатели надёжности. В процессе расчёта могут быть вычислены также показатели безотказности.
Выведем формулу для расчёта среднего времени безотказности.
Пусть среднее время восстановления каждого элемента (Твi) известно. Тогда общее время затрачиваемое на восстановление схемы за период эксплуатации t, равно:
, (5.8)
где mi - число отказов i-ого элемента за время t;
Отсюда среднее время восстановления схемы найдём из выражения:
, (5.9)
где m - общее число отказов в схеме за время t.
Разделив числитель и знаменатель на m получим:
, (5.10)
где qi(t) = mi/m - вероятность отказа i-го элемента.
Учитывая, что
qi(t) =1-Pi (t)=1-e-?it , (5.11)
а величина it одного элемента мала, разложим e-?it в ряд. В результате получим:
qi(t)= ?it, (5.12)
тогда , (5.13)
очевидно , (5.14)
Разделяя элементы по группам ( по аналогам расчётом То), получим следующее более простое выражение:
, (5.15)
где k - число групп элементов, имеющих одинаковые интенсивности отказов;
ni - количество элементов в i-ой группе.
В дальнейшем просуммировав все значения nii :
, (5.16)
и все значения
, (5.17)
Находим искомые показатели надёжности схемы.
Как видно из полученных соотношений, при расчёте надёжности аппаратуры по внезапным отказам требуется знать интенсивность отказов комплектующих элементов. Данные об интенсивности отказов сведены в таблицу 6.1.
Непосредственный расчёт надёжности произведён на компьютере.
Таблица 5.1- Расчет вероятности безотказной работы
Элементы схемы |
Кол-во ni |
Интенсивность отказов, ?i |
?*n |
Кэ |
|
ИМС |
2 |
1*10-7 |
10*10-7 |
||
Конденсатор |
54 |
0.5*10-7 |
3*10-7 |
||
Резисторпостоянный |
36 |
0.5*10-7 |
7*10-7 |
||
Резистор подстроечный |
3 |
5*10-7 |
7*10-7 |
||
Диод |
3 |
3*10-7 |
9*10-7 |
||
Транзистор |
3 |
4*10-7 |
8*10-7 |
||
Плата печатного монтажа |
1 |
2*10-7 |
2*10-7 |
||
Плата (колодка) контактная межблочного монтажа |
1 |
2*10-7 |
2*10-7 |
||
?? |
5*10-6 |
7 |
|||
??(?) |
35*10-6 |
||||
T0, 10-6 |
3*104 |
Выводы по разделу
Расчет надежности проектируемого устройства был произведен на промежуток времени использования равный сто тысяч часов.
В результате приведения полученных данных об интенсивности отказов в таблицу и построения графика зависимости интенсивности отказов от времени, видно, что надежность изделия во время всего периода эксплуатации не выходит за пределы допусков и имеет достаточный запас. Это позволяет избежать дополнительного резервирования изделия.
6. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ СТОИМОСТИ
Экономический эффект мероприятий научно-технического прогресса (НТП) рассчитывается по условиям пользователя нового изделия продукции за рассчитанный период. Сумма по годам экономического эффекта рассчитывается по формуле:
Э = Р - З, (6.1)
где Э - экономический эффект от использования новой продукции за расчётный период времени, руб.;
Р - стоимостная оценка результата от использования новой продукции за расчетный период времени, руб.;
З - стоимостная оценка затрат при внедрении новой продукции за расчетный период времени, руб.
Под расчетным периодом понимается время, в течении которого капиталовложения оказывают воздействие на производственный процесс. В качестве расчётного периода можно принять прогнозируемый срок производства новой техники, потребитель - срок службы нового оборудования с учетом морального старения.
Разновремённые затраты и результаты необходимо привести к расчетному году - году начала финансирования работ по осуществлению мероприятия. В нашем случае это 2007-й год. Приведение осуществляется путем умножения результатов и затрат за каждый год на коэффициент приведения ?t,равный:
?t= (1 + ЕН)рt - t(6.2)
где Ен - норматив приведения разновременных затрат и результатов, который принимаем равным 0,2; tр - расчетный год, tр=1;
t - год, затраты и результаты которого приводится к расчётному году (tp).
6.1 Определение себестоимости проектируемого устройства
Одним из важнейших показателей, характеризующих изделие как объект производства, является его себестоимость. Она включает сумму затрат в сфере производства на его изготовление и реализацию. Расчет себестоимости единицы проектируемого блока импульсов синхронизации производится по всем статьям затрат.
Расчет затрат на материалы и комплектующие и покупные полуфабрикаты сведены в таблицу 6.1.
Таблица 6.1-Расчет затрат на материалы и комплектующие
Наименование |
Единица измерения |
Количество |
Цена ед.,руб. |
Сумма |
|
Микросхема КР1021УР1 |
шт. |
1 |
8000 |
8000 |
|
Микросхема К174УР4 |
шт. |
1 |
13000 |
13000 |
|
Конденсаторы |
шт. |
54 |
700 |
37800 |
|
Резисторы постоянные |
шт. |
36 |
300 |
10800 |
|
Резисторы переменные |
шт. |
3 |
600 |
1800 |
|
Диод КД521Б |
шт. |
2 |
1100 |
2200 |
|
Диод КД522Б |
шт. |
2 |
1100 |
2200 |
|
Диод КС531Б |
шт. |
2 |
1500 |
3000 |
|
Транзистор ГТ346А |
шт. |
2 |
1800 |
3600 |
|
Транзистор КТ368АМ |
шт. |
1 |
2200 |
2200 |
|
Итого |
84600 |
||||
Транспорта заготовительные расходы (5%) |
6100 |
||||
Всего |
90700 |
Расчет затрат на сырьё и материалы сведены в таблицу 6.2
Таблица 6.2- Расчет затрат на сырье и материалы
Наименование материала |
Единицы измерения |
Норма расхода |
Цена за единицу |
Сумма, руб. |
|
Припой ПОС-61 |
кг |
0,15 |
8000 |
1200 |
|
Канифоль |
кг |
0,05 |
600 |
300 |
|
Флюс |
кг |
0,05 |
11000 |
550 |
Расчет затрат по статье “Основная заработная плата производственных рабочих” сведен в таблицу 5.3
Дополнительная зарплата основных производственных рабочих
Зд = Зо· Нд / 100,(6.3)
Где Нд = 20% - процент дополнительной зарплаты.
Зд = 2870 · 20 / 100 = 570руб.
Отчисление на износ инструментов и приспособлений целевого назначения
Риз=Зо·Низ/100,(6.5)
Где Низ = 15% - процент расходов на освоение
Риз = 2870 · 15/100 = 430руб.
Общепроизводственные расходы
Робп=Зо·Нобп/100,(6.6)
Гдн Нобп= 130% - норматив выплат
Робп = 2870·130/100 = 3730руб.
Общехозяйственные расходы
Робх=Зо·Нобх/100,(6.7)
Где Нобх = 150% норматив выплат
Робх = 2870·150/100 = 4300руб.
Прочие производственные расходы
Рпр=Зо·Нпр/100, (6.8)
Где Нпр = 2% - норматив выплат
Рпр = 2870·2/100 = 60руб.
Итого производственная себестоимость
Спр=Рм+Рк+Зо+Зд+Рнал+Риз+Робп+Робх+Рпр(6.9)
Спр = 3205+78330+2870+574+430,5+1377,6+4305+57,4 = 91150руб.
Коммерческие расходы
Рком=Спр·Нком/100, (6.10)
Где Нком =2% - норматив выплат
Рком= 91149,5·2/100 = 1820руб.
Итого полная себестоимость:
Сп = Спр+Рком,(6.11)
Сп= 91149,5+1822,9 = 92970руб.
Плановая прибыль на единицу продукции:
Пед = Сп·Уре/100, (6.12)
Где Уре= 25% - уровень рентабельности изделия,
Пед = 92972,4·25/100 = 23240руб.
Цена предприятия:
Цп = Сп+Пед, (6.13)
Цп =92972,4+23243,1 = 116220руб.
Налоги и отчисления в местный бюджет:
Омб = Цп·Нмб/(100-Нмб), (6.14)
Где Нмб = 2,5% - процент отчислений в местный бюджет
Омб = 116215,5·2,5/(100-2,5) = 2980руб.
Налоги и отчисления в республиканский бюджет
Орб = (Цп+Омб) ·Нрб/(100-Нрб), (6.15)
Где Нрб = 2% - процент отчислений в республиканский бюджет
Орб = (116215,5+2980) ·2/(100-2) =2430руб.
Налог на добавленную стоимость
Рдс = (Цп+Омб+Орб) ·Ндс/100,(6.16)
Где Нмб = 20% ставка налога
Рдс = (116215,5+2980+2432,5) ·20/100 = 24330руб.
Отпускная цена (цена реализации)
Цот = Цп+Рдс+Омб+Орб,(6.17)
Цот = 116215,5+24325,6+2980+2432,5 = 145950руб.
Для контроля за внутренними водоемами и борьбы с браконьерами как раз и будет направлен наш беспилотный пилотируемый летательный аппарат «Yamaha RMAX», т.к. с началом летнего сезона участились случаи браконьерства во время ловли рыбы. За последние две недели только возбуждено уже 5 уголовных дел по статье "незаконная добыча (вылов) водных биологических ресурсов".
По данным экспертов, сегодня нелегальный вылов осетровых превышает легальный промысел в 10-12 раз, то есть 90 процентов всех осетровых добывается браконьерски. Кстати, не следует думать, что браконьерская икра - это что-то раскисшее, запихнутое грязными руками в плохо вымытые трехлитровые банки из-под огурцов. Рынок структурировался, и теперь "левую" икру фасуют в тех же цехах, что и легальную, утверждают эксперты, просто в разные смены, чтобы не путать партии. Затем приготовленная по всем правилам икра различными путями переправляется за рубеж. Везут либо на грузовиках, давая взятки таможенникам, через третьи страны, например через Турцию, или просто на себе. Так, Славомир Гармулевич был арестован в 2001 году в аэропорту Майами, где он пытался пройти таможенный контроль, не задекларировав сто 500-граммовых банок черной икры. За что и получил 13 месяцев тюрьмы.
Икорное браконьерство в 90-х годах прошлого века фактически спасло (и спасает до сих пор) прикаспийский регион от социального взрыва, вызванного тотальной безработицей и обнищанием. "Если бы на Каспии и на Нижней Волге не было "осетровой отдушины", там уже давно бы решали проблемы", - считает Алексей Вайсман, главный координатор проектов Российского представительства программы TRAFFIC, занимающейся проблемами торговли флорой и фауной. Но сегодня браконьерство становится невыгодным - настолько снизилась численность осетровых в Каспии. В результате браконьеры работают на пределе рентабельности, поскольку себестоимость лова вплотную подошла к стоимости икры и осетрины на рынке. "Выход одной байды в море - это 200 долларов пограничникам, 200 долларов водной милиции, 200 долларов спецморинспекции плюс стоимость оборудования, горючее и так далее", - излагает свою версию Алексей Вайсман. Таким образом, один браконьерский рейс обходится порядка 2 тысяч долларов, а средний улов - 500 килограммов осетровых в живом весе (икра составляет около 10 процентов от веса самки осетра). Учитывая множество перекупщиков на пути от браконьера к прилавку в большом российском городе и уж тем более за рубежом, недалеко то время, когда браконьерам придется искать себе новое занятие. Кстати, от браконьеров осетровые терпят не только в России. Во время проведения одной из последних общекаспийских съемок больше всего сетей, чьи владельцы не объявились, было найдено в Азербайджане, затем в Иране и лишь потом в РФ.
Тем временем Россия пытается, пусть и запоздало, взять под контроль икорный бизнес. В конце прошлого года министр сельского хозяйства Алексей Гордеев озвучил предложение о введении госмонополии на добычу, переработку и продажу осетровых. Проект этот был еще три года назад предложен экологами из Всемирного фонда дикой природы, но руки у чиновников до него дошли только сейчас. Энтузиасты-разработчики надеются, что госмонополия позволит хоть как-то помочь осетровым. Сегодня квоты на вылов распределяются совершенно непрозрачно, считают специалисты. Иными словами, все делается за "откат". Естественно, компании, вложившиеся в квоты, должны эти деньги "отбить". "Сами рыбаки говорят, что в отчет даже у легальных бригад идет порядка 15 процентов добычи. Все остальное уходит "налево", - рассказывает Алексей Вайсман
Почему именно сейчас чиновники задумались о госмонополии? Прежде всего это позволит сузить игровое поле, оставив на нем только очень ограниченное число игроков, а остальных выставить вон. Плюс уменьшение браконьерского пресса, а значит, возможность дать осетровым передышку. Впрочем, говорить о скором монопольном пришествии государства на икорный рынок пока рано, законы только начинают разрабатываться. Тем временем некоторые страны Европы, а следом и Штаты вводят запрет на импорт черной икры из каспийского региона. Впрочем, это никого не смущает. Так, перед Новым годом в Швеции был проведен рейд по торговым точкам Гетеборга, второго по величине города в стране. В половине обследованных магазинов черная икра в продаже была, а продавцы о запрете на импорт ничего не знали.
На Каспии БПЛА «Yamaha RMAX» при патрулировании обнаружили в море малое плавсредство -- лодку типа «Байда».
В следствии чего было задержано двое браконьеров, у которых изъята тонна свежевыловленной рыбы осетровых пород. Лодка с ценным грузом была обнаружена около населенного пункта Суюткино.
Стоимость 1 кг икры стоит 50000 руб., с тонны эта сумма существенно увеличивается.
Ущерб принесенный браконьерами саставил 4000000 руб..
Стоимость затрат на час полета БПЛА составляет 5000руб.
Мониторинговая работа беспилотного летательного аппарата, очень рентабельна в этой отрасль исходя из наших данных.
7. ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА И ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРОЕКТИРУЕМОГО УСТРОЙСТВА
7.1 Метрологическое обеспечение и использование контрольно-испытательной аппаратуры
Метрологическая служба гражданской авиации является составной частью единой метрологической службы страны, возглавляемой Госстрандартом республики. Она осуществляет комплекс мероприятий по метрологическому обеспечению работ, выполняемых на предприятиях, в организациях и учреждениях ГА, направленных на обеспечение единства и требуемой точности измерения, ускорение технического прогресса, повышение эффективности производства, качество выпускаемой продукции и безопасности полетов.
Метрологическое обеспечение - установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства требуемой точности измерения. Научной основой метрологического обеспечения является метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
Технические основы метрологического обеспечения следующие:
система государственных эталонов единиц физических величин, в которой воспроизведение единиц достигается с минимальной погрешностью;
система разработки постановки на производство и функциональное применение рабочих средств измерения, которые обеспечивают определение параметров объектов с требуемой точностью;
система обязательных государственных испытаний средство измерений, которые предназначаются для серийного производства;
система обязательной государственной и ведомственной проверки и метрологической аттестации средство измерений, что обеспечивают единообразие данных при изготовлении, техническом обслуживании и ремонте.
Правила и нормы метрологического обеспечения устанавливают стандарты государственной системы обеспечения единства измерения (ГСИ) - это комплекс установленных ГОСТами и взаимоувязанных правил, положений, требований и норм, определяющих организацию и методику проведения работ по оценке и обеспечению точности измерений.
Особенности РЭО делают проблему их метрологического обеспечения многоплановой и сложной. При техническом обслуживании метрологически обеспечиваются: РЭО как измерительные системы; средства диагностирования и контроля РЭО, серийно выпускаемые промышленностью; средства диагностирования и контроля, изготавливаемые малыми сериями, используемые только в отрасли и не подвергаемые государственным испытаниям в соответствии с ГОСТ 8.001-80.
Основными задачами метрологического обеспечения РЭО являются: обеспечение изготовления РЭО и средств измерения их параметров в соответствии с техническими заданиями и техническими условиями; обеспечение измерительных систем нормативно-технической документации; обеспечение постоянной пригодности средств измерений к выполнению измерений с требуемой точностью; установление рациональной номенклатуры средств измерений; упорядочение надзора и контроля за средствами измерений.
Метрологическая аттестация средств измерений проводится с целью определения их метрологических характеристик, подлежащих контролю при эксплуатации и проверке их соответствия требованиям технических условий и стандартов. Метрологическая аттестация каждого средства измерений проводится в индивидуальном порядке.
Одним из важных направлений работ по метрологическому обеспечению является организация и порядок проведения проверок, ревизий и экспертиз средств измерений, объединяемых системой метрологического надзора. Он состоит из проверки средств измерений, метрологической ревизии и метрологической экспертизы. Организация и порядок проведения проверки, ревизии и экспертизы средств измерений регламентируется ГОСТ 8.002-71
При технической эксплуатации и ремонте проектируемого изделия может применяться некоторая контрольно-измерительная аппаратура (тестеры, осциллографы), так же для тестирования и наладки может применяться ПЭВМ.
Современные цифровые тестеры позволяют производить измерения широкого ряда параметров, (начиная от напряжения и заканчивая коэффициентом передачи) с достаточно высокой точностью. Применение таких тестеров при технической эксплуатации блока импульсов синхронизации в значительной мере позволит упростить его настройку и уменьшить время поиска отказа.
Также при технической эксплуатации могут применятся электронно-лучевые осциллографы предназначенные для наблюдения и исследования электрических процессов, воспроизводимых на экране электронно-лучевой трубки. Помимо качественной оценки исследуемых процессов электронно-лучевые осциллографы позволяют измерять ряд их параметров: максимальное и мгновенное значения напряжений и токов, длительность импульсов, частоту и фазу периодических колебаний, и другие параметры. Ещё осциллограф позволяет исследовать электрические сигналы в широком диапазоне амплитуд, длительностей и частот повторения. Его можно использовать для наблюдения и измерения сигналов с амплитудами от долей милливольта до сотен вольт и длительностью от единиц наносекунд до нескольких секунд.
С помощью ПЭВМ может осуществляться разработка программного обеспечения для микроконтроллеров, программирование микросхем, разработка печатных плат устройств системы. На программном эмуляторе может производиться отладка некоторых узлов системы.
7.2 Межотраслевая типовая инструкция по охране труда при работе с персональными компьютерами
Общие требования безопасности
1 Межотраслевая типовая инструкция по охране труда при работе с персональными компьютерами (далее - Инструкция) устанавливает общие требования безопасности для работников, использующих в работе персональные компьютеры (далее - ПК).
(В Инструкции учтены положения Директивы Совета ЕЭС от 29 мая 1990 г. № 90/210/EEC"О минимуме требований безопасности и гигиенытруда при работе с экранными устройствами ").
Требования Инструкции не распространяются на работников:
управляющих транспортными и другими движущимися средствами и оборудованием (водителей, пилотов, машинистов, операторов):
использующих портативные системы обработки данных, если они не постоянно используются на рабочем месте;
использующих калькуляторы, кассовые аппараты и другое оборудование с небольшими устройствами индикации данных или результатов измерения;
использующих печатные машинки классической конструкции, оборудованные видеотерминалом (так называемые дисплейные печатные машинки).
2 К работе с ПК допускаются работники, не имеющие медицинских противопоказаний, прошедшие
инструктаж по вопросам охраны труда, с группой по электробезопасности не ниже 1.
3 При работе с ПК на работников могут оказывать неблагоприятное воздействие следующие опасные и вредные производственные факторы:
-повышенный уровень электромагнитных излучений;
-повышенный уровень ионизирующих излучений;
-повышенный уровень статического электричества;
-повышенная напряженность электростатического поля;
Подобные документы
Характеристика и этапы разработки системы управления аппарата по розливу воды в стаканчики. Разработка структурной схемы системы, выбор элементной базы, описание принципа действия и технических характеристик микроконтроллера. Схема управления насосом.
курсовая работа [481,9 K], добавлен 14.11.2010Функциональная и структурная схема канала регулирования. Синтез регулятора тока и скорости. Статический и динамический расчет системы и переходных процессов. Качество настройки регулятора. Принципиальная электрическая схема якорного канала регулирования.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.09.2012Устройство функционально-диагностического контроля системы управления лучом радиолокационной станции (РЛС) боевого режима с фазированной антенной решеткой. Принципы построения системы функционального контроля РЛС. Принципиальная схема электронного ключа.
дипломная работа [815,8 K], добавлен 14.09.2011Режимы работы системы управления антенной. Режим импульсного захвата. Описание системы управления антенной и входящих в неё элементов в режиме автосопровождения. Двухконтурная система наведения. Определение и анализ прямых показателей качества.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 07.01.2015Уравнения связей структурной схемы САУ. Анализ линейной непрерывной системы автоматического управления. Критерии устойчивости. Показатели качества переходных процессов при моделировании на ЭВМ. Синтез последовательного корректирующего устройства.
контрольная работа [157,2 K], добавлен 19.01.2016Определение устойчивости и оценки качества систем управления. Расчет устойчивости Гурвица. Моделирование переходных процессов. Задание варьируемого параметра как глобального. Формирование локальных критериев оптимизации. Исследование устойчивости СУ.
курсовая работа [901,9 K], добавлен 19.03.2012Передаточные функции замкнутой и разомкнутой САУ. Построение АХЧ, ФЧХ, АФЧХ, ЛАЧХ, ЛФЧХ системы в замкнутом состоянии. Расчет запасов устойчивости замкнутой системы по годографу Найквиста. Исследование качества переходных процессов и моделирование САУ.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.10.2013Характеристика управления подводного аппарата по разомкнутому контуру, путём подачи на двигатель постоянного напряжения. Статическая характеристика двигателя. Методы построения регулятора высоты подводного аппарата. Изучение релейной схемы управления.
контрольная работа [3,1 M], добавлен 02.12.2010Методы исследования динамических характеристик систем автоматизированного управления. Оценка качества переходных процессов в САУ. Определение передаточной функции замкнутой системы, области ее устойчивости. Построение переходных характеристик системы.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 29.06.2012Производство инженерных расчетов по оценке качества переходных процессов. Исследование влияния динамического параметра рулевого привода на качество переходного процесса. Влияние коэффициента передачи разомкнутой системы на устойчивость системы управления.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 20.04.2014