регистрация /  вход

Проектирование привода горизонтального канала наведения и стабилизации ОЭС (стр. 1 из 14)

Министерство общего и профессионального

образования РФ

Тульский государственный университет

Кафедра автоматики и телемеханики

Проектирование привода горизонтального канала

наведения и стабилизации ОЭС

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ

Тула 1998г.


Содержание

Введение........................................................................................................... 6

1. Обоснование актуальности темы и постановка задачи............................. 8

2. Обзор литературы по следящим приводам............................................. 10

3. Разработка алгоритма проектирования следящего привода.................. 13

4. Определение зависимости скорости и ускорения наведения АОП от дальности 15

5. Расчет потребной мощности ЭДВ............................................................ 18

6. Определение типа и параметров ЭДВ...................................................... 19

Наименование характеристик....................................................................... 20

7. Расчет зон работы следящего привода.................................................... 22

8. Определение параметров математической модели двигателя................. 24

9. Формирование скоростного контура привода ГН.................................. 29

10. Определение параметров корректирующих устройств скоростного привода 34

11. Формирование контура наведения и стабилизации с определением параметров корректирующих устройств......................................................................... 38

12. Определение точностных характеристик............................................... 47

13. Разработка конструкции и технология изготовления БУ следящего привода 50

13.1. Конструкция платы БУ привода.......................................................... 50

13.2. Технологическая часть......................................................................... 54

13.3. Расчет показателей надежности БУ следящего привода.................... 56

14. Охрана труда и окружающей среды...................................................... 59

14.1. Охрана труда........................................................................................ 59

14.1.1. Анализ вредных и опасных производственных факторов.............. 59

14.1.2. Требования к производственному помещению............................... 60

14.1.3. Микроклиматические условия производственного помещения и вентиляция......................................................................................................................... 62

14.1.4. Требования к освещению производственного помещения.............. 66

14.1.5. Техника безопасности....................................................................... 68

14.2. Охрана окружающей среды................................................................ 71

15. Организационно-экономический раздел................................................ 77

15.1. Составление и расчет сетевого графика.............................................. 77

15.2. Расчет затрат на проектирование и изготовление следящего электропривода........................................................................................................................ 85

Заключение.................................................................................................... 93

Библиографический список........................................................................... 94

Приложения................................................................................................... 96

Реферат

Данный дипломный проект посвящен проектированию привода горизонтального канала наведения и стабилизации(ГКНиС) ОЭС и включает в себя расчет параметров двигателя привода, разработку скоростного и позиционного контура следящей системы, составление функциональной схемы и структурной схемы линейной математической модели следящего привода. Синтез системы производится исходя из требований по времени переброса и точности слежения за подвижным объектом в условиях воздействия качек на носитель следящей системы.

Конструкторско-технологический раздел включают в себя разработку конструкции печатной платы БУ привода, составление технологического процесса ее изготовления, производится расчет теплового режима работы платы и надежность эксплуатации устройства.

Большое внимание уделено охране труда и окружающей среды. Производится расчет параметров производства печатных плат БУ привода ГКНиС: количества людей, занятых непосредственно изготовлением изделий, размеров цеха, расстановка оборудования, вентиляции, освещения. Определяется категория пожаробезопасности производства, схема эвакуации людей при пожаре и расположение противопожарного оборудования

Экономической часть включает в себя составление сетевого плана проектирования и изготовления опытного образца привода ГКНиС ОЭС, расчет критического пути и себестоимости ОКР и стоимости опытного образца привода ГКНиС.

Введение

Автоматическое управление различными объектами приводит к необходимости разработки создания сложных систем, включающих в себя вычислительные машины, автоматические регуляторы, исполнительные устройства т.п.

В системах управления широкое применение получили устройства с механическим выходом, т.е. автоматизированные приводы, в которых в подавляющем большинстве случаев перемещение выходного звена пропорционально (или равно) входной управляющей координате. Автоматизированные приводы с указанными свойствами относятся к классу следящих систем.

Выходной вал следящего привода с определённой степенью точности воспроизводит в виде механического перемещения входной управляющий сигнал. При этом исполнительный двигатель должен преодолевать имеющиеся на выходном валу нагрузки (возмущающие воздействия) и развивать скорости и ускорения, обеспечивающие его слежение за входным управляющим воздействием, а система управления двигателем должна обеспечивать необходимую точность слежения, которые, как правило, должны обладать высокой динамической точностью.

Требуемые динамические свойства привода и типичные законы изменения управляющих и возмущающих воздействий зависят от назначения системы управления в целом и функций, выполняемых в ней приводом. По этим признакам следящие системы могут быть разбиты на следующие группы: приводы систем автоматического сопровождения, приводы пусковых устройств, приводы устройств гиростабилизированных платформ, приборные приводы и т.д.

Данная работа посвящена проектированию привода системы, относящейся к классу систем автоматического сопровождения (САС). К этой группе относятся приводы широкого класса систем, предназначенных для слежения за объектами, перемещающимися в пространстве (приводы систем радиолокационных камер, оптических визиров, координаторов, астроориентиров). Требования к динамике определяются законом движения объекта и условиями наилучшей фильтрации случайной составляющей входного сигнала. Необходимо учитывать и значительные возмущения в виде «ветрового момента». Приводы, установленные на подвижном основании, должны обеспечивать высокую точность отработки угловых колебаний основания.

Основные задачи проектирования состоят в выявлении требуемых динамических свойств привода, в выборе исполнительного двигателя, обладающего нужными предельными динамическими возможностями, определении метода разработки системы управления, которая при максимальной простоте и надёжности и минимальных габаритах и весе обеспечивает необходимую динамику и точность.

При проведении расчетов были использована пакеты прикладных программ МаthCAD 6.0 plus, МаthCAD 7.0 и MathLab 5.0.

1. Обоснование актуальности темы и постановка задачи

Автоматизация процессов управления различными объектами сопровождается широким использованием следящих приводов. Следящие приводы нашли применение во многих областях техники. Они используются в системах управления металлорежущими станками, металлургическими прокатными станами, шагающими экскаваторами, в системах управления манипуляторами, в моделирующих стендах, в системах управления объектами вооружения и т.д. Уже из этого краткого перечня видно, сколь значительно число задач, решение которых может быть возложено на следящие приводы.

Применение современных следящих приводов практически во всех областях хозяйства и промышленности, обусловлено необходимостью повышения качества выпускаемой продукции.

Применение современных следящих приводов в военной технике является необходимым фактором, который способствует повышению тактико-технических характеристик систем слежения и ведения огня. Точность, скорость, качество и надежность работы современного вооружения при обеспечении боевой готовности армии и в боевых условиях играет важную роль в поддержании обороноспособности страны.

Задачей данного дипломного проекта является проектирование и расчет следящего привода горизонтального канала наведения и стабилизации ОЭС, предназначенного для сопровождения объекта слежения.

Чтобы обеспечить высокие статические и динамические характеристики следящего привода необходимо правильно спроектировать и рассчитать его, чему и будет посвящена данная работа.

Исходные данные для расчета:

1) Объект слежения:

Диаметр корпуса d=0,5 м;

Длина корпуса l=4,5 м;

Скорость движения Vo=600 м/c;

Коэффициент излучения объекта e=0,8;

Характеристики движения объекта:

Параметр движения Р=500 м;

Высота движения Н=300 м;

Дальность сопровождения не менее Dc=6 км;

2) Атмосфера:

Метеовидимость Мдв=20 км;

Относительная влажность r=90%;

Температура окр. cреды t=150 C;

3) Привод:

Момент инерции вращающейся части АОП JГН = 8 кг-м2 ;

Масса нагрузки mН = 170 кг ;

Максимальный возмущающий момент МВ = 50 Н-м :

статический момент сопротивления повороту МСТ = 30 Н-м,

аэродинамический момент МАЭР = 15 Н-м,

статический момент неуравноешивания МНЕУР = 5 Н-м ;

Нижняя частота собственных колебаний fK = 100 Гц ;

Углы наведения от -900 до +900 ;

Наведение : скоростьMAX = 100 0 /c, ускорение =220 02 , скоростьMIN = 0,02 0 /c.

2. Обзор литературы по следящим приводам

В настоящее время, в связи с широким применением и развитием следящих систем, имеется множество публикаций и изданий по СС. В ходе выполнения дипломного проекта был произведен поиск и обзор литературы по следящим приводам и сопутствующей тематике (ТАУ и т.п.), в результате чего получены следующие сведения.


Дарим 300 рублей на твой реферат!
Оставьте заявку, и в течение 5 минут на почту вам станут поступать предложения!
Мы дарим вам 300 рублей на первый заказ!