Дипломная работа: Разработка технологии обслуживания системы улучшения устойчивости и управляемости АН-124-100
Такая технология контроля при
современном уровне развития технических средств является неприемлемой, т.к.
жёсткая конкуренция на рынке транспортных услуг требует сокращения времени
технического обслуживания до минимума. Скорость и надёжность проверки, во
многом зависит от «человеческого фактора». Поэтому проверка функционирования
системы улучшения устойчивости самолёта является довольно длительным, трудоёмким
процессом, что приводит к лишним затратам труда и электроэнергии, а
следовательно ведет к увеличению материальных затрат.
Разработанная система устраняет
существующие недостатки, позволяет перейти на стратегию обслуживания по
состоянию, дает возможность производить сравнение разработанной модели системы
с реальной системой.
Исходя из поставленной задачи,
разрабатываемая система проверки должна обеспечивать:
1)
моделирование работы СУУ на ПК;
2)
подачу по командам с ПК тестовых сигналов в систему;
3)
получение результатов работы системы, их преобразование и последующая
передача на ПК;
4)
сравнение результатов работы реальной системы с моделью;
5)
выдача информации о состоянии системы.
Структурная схема КПА представлена на
рисунке 10.
В данную схему входят следующие
блоки:
1)
ПК – персональный
компьютер;
2)
DT9842/8 – блок контроля и управления;
3)
ВУ-9, ВУ-10 –
вычислители демпферов рысканья и тангажа;
4)
РА-81 РВ –
рулевой агрегат руля высоты;
5)
РА-81 РН –
рулевой агрегат руля направления;
6)
РП-72 – рулевой
привод;
7)
РВ – руль высоты;
8)
РН – руль
направления.
В ПК происходит проверка исправности
и работоспособности СУУ путем сравнения результатов работы реальной системы СУУ
и ее модели.
Построение математической модели СУУ
происходит в ПК. Модель реализует следующие законы управления:
,
Входными величинами являются текущие
значения угловых скоростей , , , а также значения вертикальной
перегрузки nу , которые также формируются в
рамках модели. Выходной величиной является угол отклонения руля высоты и руля направления .
При проведении проверки СУУ вместо
датчиков, установленных на самолете, подключается разрабатываемая КПА.
ПК через DT9482/8 формирует и направляет в ВУ-9 и ВУ-10 сигналы угловой
скорости , , и нормальной перегрузки ny имитируя отклонение БДГ.
DT9482/8 предназначен для подключения
ПК к системе СУУ. Т.к. СУУ оперирует аналоговыми величинами, а ПК цифровыми, DT9482/8 производит управление работой
ВУ-9 и ВУ-10 и сбором данных о работе системы СУУ в аналоговой форме по
командам с ПК. Обмен данными между DT9482/8 и ПК происходит по цифровому интерфейсу.
В ВУ-9 и ВУ-10 происходит реализация
закона управления, рассмотренного выше, в результате чего формируются
управляющие сигналы , .
РА-81 РВ преобразует электрический
сигнал в механическое перемещение
траверсы руля высоты . Аналогично
происходит и с рулем направления.
Датчик обратной связи (ДОС),
установленный на РА-81, преобразует механическое перемещение в электрический
сигнал . Т.к. ДОС жестко связан с
выходной траверсой рулей высоты и направления, соответствующий сигнал будет пропорционален углу
отклонения руля высоты и руля направления.
Сигнал преобразованный
в УДУ посредством DT9482/8 поступает
в ПК.
В ПК полученный сигнал отслеживается
на достоверность путем сравнения с сигналом, полученным в процессе
моделирования системы.
По окончанию проверки ПК выдаёт
информацию о пригодности системы к эксплуатации.
5.3 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ
КПА
Функциональная схема КПА представлена
на рисунке 11.
Данная система позволяет осуществлять
автоматическую выдачу и отслеживание сигналов с ВУ-9 и ВУ-10. Вся обработка
данных осуществляется в персональном компьютере. Предложенная функциональная
схема обеспечивает оперативность и удобство проверки. Данная схема позволяет
расширять технические возможности системы проверки за счёт включения в состав
различных модулей и приборов.
В КПА входят следующие блоки:
1)
ПК – персональный
компьютер;
2)
DT9842/8 – блок контроля и управления;
3)
ВУ-9, ВУ-10 –
вычислители демпферов рысканья и тангажа;
4)
РА-81 РВ –
рулевой агрегат руля высоты;
5)
РА-81 РН –
рулевой агрегат руля направления;
6)
РП-72 – рулевой
привод;
7)
РВ – руль высоты;
8)
РН – руль
направления.
ПК предназначен для расчета
математической модели СУУ, формирования управляющих сигналов и обработки результатов
измерения.
DAQ DT9842/8 обеспечивает взаимодействие ПК с системой СУУ путем
аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразований сигналов. Благодаря наличию
встроенного микроконтроллера (МК), DAQ существенно разгружает ПК.
5.3.2 Выбор
элементной базы
Головным устройством функциональной
схемы является персональный компьютер (ПК) с предустановленной программой LabVIEW, который формирует управляющие
сигналы, а также сохраняет в памяти получаемую информацию для последующей
обработки.
Для обеспечения мобильности в
качестве ПК в системе проверки используется ноутбук. Требования, которым должен
удовлетворять ПК, приведены в таблице 8.
Таблица 8
– Рекомендуемые требования к ПК
Параметр |
Характеристики |
ЦПУ |
Intel Pentium-M 1800 MHz или выше
AMD Athlon XP-M
2000+ или выше
|
ОЗУ |
256 Mb или больше |
Емкость жесткого диска |
40 Gb или больше |
ОС |
Windows XP/2000/ME |
Интерфейс |
USB v2.0 |
Время автономной работы |
>3 ч. |
DAQ DT9842/8 (рисунок 12) – прибор для сбора данных и управления,
является устройством производства компании Data Translations, работающий совместно с программным
обеспечением LabVIEW.
Устройство имеет 8 аналоговых выходов
с диапазоном ±10В; 8 аналоговых входов с диапазоном ±20В; 24-разрядный цифровой
порт ввода/вывода (TTL/LVTTL/CMOS). Обладает компактными размерами,
поддерживает операционные системы Windows 2000/XP/ME, Mac OS X, Linux.
Функционально DAQ состоит из микроконтроллера (Logic), буфера обмена, оперативного
запоминающего устройства (ОЗУ), цифро-аналогового преобразователя (DAC), аналого-цифрового преобразователя
(ADC), контроллера шины USB, внутренней шины обмена данными,
терминалов ввода/вывода.
DAQ выбран исходя из требований системы
проверки. Он обеспечивает формирование восьми аналоговых сигналов по сигналам с
ПК. Это является достаточным для проверки работоспособности СУУ-400.
Отработанный СУУ сигнал поступает через ПС обратно в DAQ, где оцифровывается и по интерфейсу USB передается на ПК. Свободные
аналоговые порты ввода можно использовать для контроля других параметров
системы СУУ.
Блок схема устройства представлена на
рисунке 13.
Характеристики устройства представлены
в таблице 9.
Назначение контактов в портах
устройства приведены в таблицах 10, 11.
Таблица 9
– Характеристики DAQ DT9842/8
|
Параметр |
Значение |
|
Аналоговый выход |
Количество |
8 недифференциальных |
|
Разрешающая способность |
16 бит |
|
Частота обновления |
200 кГц |
|
Напряжения |
недифференциальные: ±10В |
|
Максимальная погрешность |
36,4 мВ |
|
Напряжение при включении |
0 В |
|
Выходное сопротивление |
0,3 Щ |
Параметр |
Значение |
|
Аналоговый вход |
Количество |
8 недифференциальных |
|
|
|
Разрешающая способность |
16 бит |
|
|
Частота дискретизации |
100 КГц |
|
|
Напряжения |
дифференциальные: ±25В, ±10В, ±5В,
4В, ±2.5В, ±2В, ±1.25В, ±1В
недифференциальные: 10В
|
|
|
Погрешность нуля |
±1 мВ |
|
|
Максимальная погрешность |
0,01% |
|
|
Частота обновления |
24 МГц (41,67 нс) |
|
|
Входное сопротивление |
100 МЩ |
|
Цифровой ввод/вывод |
Количество |
порт 0 – 8/8 линий
порт 1 – 8/8 линий
порт 2 – 8/8 линий
|
|
|
|
Совместимость |
TTL, LVTTL, CMOS |
|
|
Программирование портов |
индивидуально каждый выход |
|
|
Уровень 0
Уровень 1
|
0-0,8 В
2,4-5 В
|
|
Внешнее питание |
до 5 В 5А максимум |
|
Интерфейс |
Стандарт |
USB v2.0 Full Speed |
|
|
|
Скорость |
12 Мб/с |
|
|
Питание |
до 5 В 500 мА максимум |
|
Размеры |
В Bох исполнении |
229x247x114
см |
|
|
|
В Board исполнении |
233x220 см |
|
Рабочая температура |
0-45 оС
|
|
Влажность воздуха |
95 % |
|
Максимальная высота |
3000 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
|