Измерительные устройства, датчики обратной связи

Постановка задачи

Необходимо модернизировать поплавковый измеритель угловой скорости - ДУС КХ 79-060 разработки ФГУП "ПО Корпус".

В процессе написания бакалаврской работы необходимо:
1. Разработать структурную схему модернизированного ДУС с процессором в обратной связи.
2. Разработать математическую модель ДУС с цифровым регулятором.
3. Произвести расчет датчика угла в составе датчика угла - момента ДУМ-036.
4. Произвести расчет потребляемой мощности модернизированного ДУС.
5. Произвести расчет коэффициента демпфирования и момента инерции поплавкового гироузла.
6. Произвести расчет сопротивления термошунта и добавочных сопротивлений.
7. Произвести синтез дискретного регулятора прибора, построить амплитудно- и фазово-частотные характеристики и переходные процессы, определить динамические характеристики прибора.
8. Произвести анализ погрешностей ДУС.

1. Теоретическая часть

Настоящая бакалаврская работа посвящена модернизации поплавкового ДУС средней точности КХ79-060 разработки ФГУП "ПО Корпус" путем введения цифровой обратной связи.

1.1 Доказательство необходимости разработки

Поплавковые гироскопические датчики угловой скорости средней точности нашли широкое применение в авиационной и ракетно-космической технике. Однако, проблемы, существующие в отечественной электронике, в основном, связаны с отсутствием современной отечественной элементной базы. Объясняется это тем, что основные производители ее до 1991 года находились в союзных республиках бывшего СССР. Негативные экономические процессы, вот уже более 17 лет длящиеся как в странах СНГ, так и в России в области высоких технологий, привели к тому, что без применения импортной элементной базы невозможно создать ни один современный гироскопический прибор. То же самое относится и к процессорной технике, бурное развитие которой пришлось как раз на последние 20 лет.

Развитие теории автоматического управления за последние 30 лет привело к появлению новых методов синтеза цифровых регуляторов, которые, в сочетании со всё возрастающими возможностями компьютерной и процессорной техники, с успехом могут быть применены для разработки нового класса инерциальных чувствительных элементов, в том числе и гироскопических датчиков угловой скорости.
Настоящая разработка посвящена модернизации гироскопического поплавкового ДУС на базе прибора КХ79-060, разработанного на ФГУП "ПО Корпус" путем введения цифровой обратной связи. Данная модернизация позволит решить следующие задачи:

1. 
   существенно сократить базу аналоговой функциональной электроники путем замены ее на процессор, входящий в контур обратной связи прибора;
   
2. 
   повысить гибкость системы управления за счет синтеза цифрового регулятора и программирования его в процессорное устройство, что позволит изменять динамические характеристики прибора путем перепрограммирования процессора без изменения функциональной электроники;
   
3. 
   организовать трехфазное ШИМ - управление работой синхронного гистерезисного двигателя, что позволит повысить стабильность кинетического момента прибора.