WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

на правах рукописи

Лизунов Александр Александрович

Прецизионные преобразователи первичной информации инерциальных

систем управления динамичными объектами специального назначения

Специальность 05.13.05 –

«Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2011 г.

Работа выполнена на кафедре «Системы автоматического и интеллектуального управления» Московского авиационного института (государственного технического университета).

Научный руководитель к.т.н., доцент Шеленков В.М,

Официальные оппоненты лауреат Государственной премии, д.т.н., профессор Москалев А.И.

д.т.н., профессор Кармазинский А.Н.

Ведущая организация: ОАО «Государственное машиностроительное конструкторское бюро «Вымпел» имени И.И. Торопова

Защита состоится « »2011 г. в часов_мин. на заседании диссертационного совета Д212.125.01 Московского авиационного института (государственного технического университета) по адресу: 125993, г.Москва, А-80, ГСП-3, Волоколамское ш., д.4, зал заседаний Ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАИ.

Автореферат разослан «»_2011 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета Д212.125. к.т.н. Корнеенкова А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Совершенствование технических характеристик современных инерциальных систем управления динамичными объектами специального назначения с широким диапазоном тактических параметров является важной стратегической задачей.

Цель работы: Повышение качества малогабаритных высокоточных унифицированных преобразователей первичной инерциальной информации, используемых в современных системах управления динамичными объектами специального назначения.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие основные задачи исследования:





- разработать методику и алгоритмы проектирования блоков преобразования первичной инерциальной информации, построенных на базе динамически настраиваемых гироскопов, охватывающую решение всех вопросов от выбора структуры и анализа погрешностей до разработки конструкции;

- разработать структуру блока преобразования, содержащую все функционально необходимые узлы, с учетом малого времени готовности изделия к пуску;

- провести анализ погрешностей датчиков первичной информации (ДПИ) блока преобразования;

- предложить способ компенсации систематических составляющих погрешностей различной физической природы в каналах преобразования;

- создать алгоритмическое и программное обеспечение, необходимое для решения поставленных задач;

- разработать и внедрить многоканальные прецизионные преобразователи, удовлетворяющие современным требованиям, предъявляемым к аппаратуре систем управления объектами специального назначения;

- внедрить основные результаты исследований в разработки блоков преобразования ИСУ объектов различного целевого назначения.

Методы исследования. При выполнении работы использовались аналитические методы для анализа погрешностей, численные методы при расчете параметров и характеристик, экспериментальные методы при создании образцов преобразователей.

Научная новизна. К числу новых научных результатов следует отнести:

- методику «сквозного проектирования», предназначенную для создания блоков преобразования первичной инерциальной информации на базе динамически настраиваемых гироскопов, обеспечивающую повышение качества проектирования и сокращение сроков решения проектных задач;

- алгоритмы системотехнического, схемотехнического и конструкторского проектирования, позволяющие сократить количество итераций;

- результаты анализа основных погрешностей ДНГ и ДУС-ДНГ в различных условиях эксплуатации и способ компенсации систематических составляющих погрешностей различной физической природы в каналах преобразования для объектов с малым временем автономной работы.

Практическая ценность. Наиболее ценными с практической точки зрения можно считать следующие результаты:

«квазисинусоидальных» составляющих нулевых сигналов ДНГ, не зависящих от линейного ускорения, позволяющий снизить эту погрешность в три раза (с 15°/час до 5°/час) и его аппаратную реализацию;

- разработку и серийное производство специализированной микросхемы ИАЦП К1468БК2У-02, которая была положена в основу созданных многоканальных прецизионных АЦП, удовлетворяющих современным требованиям, предъявляемым к аппаратуре специального назначения;

- внедрение основных результатов диссертации на различных предприятиях, разрабатывающих перспективные системы управления объектами специального назначения.

- методику проектирования блоков на базе динамически настраиваемых гироскопов, охватывающую все этапы от анализа технического задания до разработки конструкции;





- алгоритмы системотехнического, схемотехнического и конструкторского проектирования блоков преобразования;

- результаты анализа погрешностей каналов ДУС-ДНГ;

- способ компенсации систематических составляющих погрешностей каналов измерения, имеющих различную физическую природу;

- методику проведения алгоритмической коррекции этих погрешностей;

способ программно-аппаратный коррекции «квазисинусоидальных»

составляющих нулевых сигналов ДНГ;

многоканальные прецизионные АЦП на базе специализированной микросхемы ИАЦП К1468БК-2У.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научных технических советах (НТС) в ГосНИИПриборостроения, г. Москва, март 2007г., октябрь 2008 г., ноябрь 2009 г.

Публикации. Основные результаты диссертации изложены в четырех печатных работах, опубликованных в журнале, рекомендованном ВАК, в материалах трех эскизных проектов и двух технических предложениях (ГосНИИПриборостроения).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 204 страницах, содержит 20 рисунков, 3 таблицы, наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении проведен сравнительный анализ наиболее известных серийно выпускаемых отечественной промышленностью гироскопических датчиков абсолютной угловой скорости. Показано, что разработка малогабаритного унифицированного блока преобразования на базе миниатюрных акселерометров и динамически настраиваемых гироскопов является актуальной и перспективной задачей. Сформулирована цель работы, определены основные задачи, которые необходимо решить для достижения указанной цели.

В первой главе рассмотрены общие вопросы анализа и проектирования аппаратуры малогабаритных инерциальных систем управления (ИСУ) динамичными объектами.

бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС) обеспечивает:

- измерение проекций кажущегося линейного ускорения (W) на оси связанной с объектом ортогональной системы координат (ССК) OXYZ (WX, WY, WZ) (ССК определяется осями чувствительности акселерометров и ДУС, а оси на корпусе (совпадающие с этими осями) определяются базовыми поверхностями);

- измерение проекций абсолютной угловой скорости () на оси ССК OXYZ (X, Y, Z);

преобразования;

- запись, перезапись и хранение в ППЗУ данных о систематических составляющих погрешностей каналов измерения, полученных в процессе испытаний блока преобразования.

динамически настраиваемых гироскопов предлагается методика, объединяющая знания, опыт и современные технические возможности в области проектирования электронной аппаратуры.

Предложенная методика связывает в единое целое различные этапы проектирования, она получила условное название методики «сквозного проектирования».

Принятие решений начинается с построения иерархической структуры, которая включает цель, условия, критерии, альтернативы и другие рассматриваемые факторы, влияющие на выбор.

Цель определяется актуальностью поставленной задачи, основным условием для ведения разработки является наличие комплексного технического задания. Такое задание формируется узкой группой экспертов специалистов (представителей теоретического отдела, специалистов по ДПИ и разработке аналоговых и цифровых устройств и специалистов конструкторов). Каждый из специалистов получает необходимую для разработки информацию от «смежника», определяет критерии и формирует варианты решений по взаимодействию блоков и их конструкторской реализации. Результатом проделанной работы является разработка преобразования, определяющее требуемые выходные характеристики блока.

Второй шаг - определение приоритетов. Специалисты - эксперты определяют приоритеты для всех функциональных узлов структуры блока преобразования. Последовательно определяются структуры и параметры отдельных функциональных узлов системы, решаются вопросы обеспечения взаимодействия составляющих узлов блока преобразования и блока преобразования с бортовым вычислителем. Весь процесс проектирования системотехнический, схемотехнический и конструкторско-технологический.

На каждом этапе используются специально разработанные алгоритмы.

Процесс проектирования – итерационный. Если в конце этапа требования технического задания выполнены, осуществляется переход на следующий этап, в противном случае осуществляется «возврат». Алгоритмы построены таким образом, чтобы «возвраты» происходили внутри одного этапа. Такой подход обеспечивает существенное уменьшение количества итераций при реализации решений на всех этапах проектирования.

На системотехническом этапе (рис.1) формируется структура устройства и отдельных звеньев, определяются обобщенные параметры, с учетом требуемых значений параметров системы. Оценивается перспектива использования заимствованных функциональных узлов, а также целесообразность разработки новых. На схемотехническом этапе (рис.2) осуществляется реализация разработанной структуры блока преобразования в виде совокупности электрических схем. Производится расчет параметров отдельных узлов принципиальных электрических схем. Параметры и характеристики определяются на основе значений обобщенных параметров, полученных на системотехническом этапе. На конструкторскотехнологическом этапе проектирования системы (рис.3) осуществляется выбор варианта конструктивного исполнения, как отдельных функциональных звеньев, так и всего блока преобразований в целом и компоновка печатных плат. Проводится анализ тепловых режимов и помехоустойчивости различных узлов блока.

Одной из основных задач бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС) управления движущимися объектами является определение их пространственного положения и вектора линейной скорости движения относительно стартовой системы координат 0XCYCZC (например, это координатный трёхгранник, ось 0YC которого вертикальна, а оси 0XC и 0ZC направлены по меридиану и параллели).

Для объектов с малым временем автономной работы методические ошибки, связанные с формой Земли, не имеют принципиального значения. К конечным ошибкам навигации таких объектов приводят погрешности определения исходного Выбор варианта структуры Блока разгона и Формирование функциональной схемы и математических моделей Блока разгона и требуемых значений параметров системы Рис. 1 Алгоритм проектирования на системотехническом этапе Рис. 2 Алгоритм проектирования на схемотехническом этапе исполнения блока Анализ помехоустойчивости характеристик различных узлов блока трассировкапечатных удовлетворяют схемотехническом уровне нет требованиям ТЗ требованиям ТЗ З И Анализ Результаты тепловых анализа режимов удовлетворяют Результаты анализа помехозащищенности удовлетворительны Рис. 3 Алгоритм проектирования на конструкторском этапе положения стартового трёхгранника, погрешности вычисления навигационных параметров, и собственные инструментальные погрешности.

К инструментальным погрешностям блока преобразования, прежде всего, отнесем:

- «нулевые» сигналы каналов измерения линейного ускорения и угловой скорости (а0х, а0у, а0z, 0х, 0у, 0z (g)х, (g)у, (g)z);

- нелинейность и нестабильность выходных характеристик каналов измерения и преобразования линейного ускорения (ах, ау, аz);

- нелинейность и нестабильность выходных характеристик каналов измерения и преобразования угловой скорости (х, у, z);

- погрешности угловой установки осей чувствительности ДПИ в блоке преобразования и в самом объекте xy, xz, yx, yz, zx, zy.

Определим выражения, с помощью которых можно оценить «удельный вес» каждой из перечисленных погрешностей в конечной ошибке БИНС для объектов с малым временем автономной работы:

z = zy + xz* z*tрz + xy*y*tрy + x*x*tрx + 0x*t, где (2) x, z – углы отклонения осей чувствительности акселерометров и ДУС в процессе движения объекта (малые углы);

x, z, y – соответственно максимальные угловые скорости объекта относительно приборного трёхгранника;

tрx, tрz, tрy – времена воздействия соответствующих максимальных угловых скоростей, в процессе штатных отклонений объекта;

Для простоты дальнейших выкладок временно положим:

- погрешности измерения действующего линейного ускорения:

- погрешности определения линейной скорости объекта:

- погрешности определения текущих координат объекта:

Раскрывая значения x и z, окончательно имеем:

Sx = а0х*t2/2 + g*[(xy + zx*x*tрx + zy*y*tрy + z*z*tрz)*t2/2 + Sz = а0z*t2/2 + g*[(zy + xz*z*tрz + xy*y*tрy + x*x*tрx)*t2/2 + Выражения (11)…(16) позволяют оценить допустимые значения инструментальных погрешностей каналов преобразования инерциальной информации (ДПИ–АЦП) и провести соответствующие мероприятия (в том числе и алгоритмическую коррекцию систематических составляющих погрешностей каналов преобразования первичной информации).

Во второй главе проведен анализ погрешностей выходных сигналов ДПИ и электронных устройств блока преобразования. Предложена методика определения корректирующих констант блока преобразования (выделения и расчета систематических составляющих погрешностей). Определены пути повышения стабильности работы и уменьшения погрешностей ДНГ.

Предложен способ аппаратной коррекции погрешностей ДНГ.

проектирования, показали, что погрешности каналов измерения угловых скоростей определяются как методические погрешности, присущие механическим гироскопам (например, погрешности, связанные с видом обратной связи и воздействием угловых ускорений), инструментальные погрешности изготовления самих гироскопов и погрешности электронных устройств блока преобразования.

Погрешности выходных сигналов ДУС-ДНГ (в установившимся режиме работы), без учёта случайных, можно определить с помощью выражений:

[А1+А(Т)1j Т] W1+[В1+ (17) [А2+А(Т)2j Т] W2+[В2+ (18) 1, 2, 3 - проекции абсолютной угловой скорости объекта на оси ССК, совпадающие с осями чувствительности гироскопа и с осью вращения гироскопа соответственно; 1, 2, 3 - проекции переносной угловой скорости движения объекта на оси ССК, совпадающие с соответствующими осями гироскопа; 1з, 2з, 3з - проекции угловой скорости вращения Земли на оси ССК, совпадающие с соответствующими осями гироскопа; 1, 2 – выходная информация с ДУС; м - среднее (наперёд заданное) значение масштабного коэффициента преобразования угловой скорости; Т – текущая температура корпуса блока преобразования; Е1i, Е2i – относительное отклонение масштабного коэффициента конкретного прибора от среднего значения; Е(Т)1ij, Е(Т)2ij – относительный коэффициент зависимости (дрейфа) масштабного коэффициента от температуры окружающей среды;

W1, W2, W3 - проекции кажущегося линейного ускорения на оси ССК, совпадающие с соответствующими осями гироскопа; D1, D2 – нулевые сигналы каналов измерения, не зависящие от линейного ускорения; D(Т)1j, D(Т)2j - коэффициенты температурного изменения (дрейфа) нулевых сигналов, не зависящих от линейного ускорения; А1, А2 – нулевые сигналы каналов измерения, зависящие от проекций линейного ускорения на соответствующую измерительную ось; А(Т)1j, А(Т)2j - коэффициенты температурного изменения (дрейфа) нулевых сигналов, зависящих от проекций линейного ускорения на соответствующие измерительные оси; В1, В2 – нулевые сигналы каналов, измерения, зависящие от проекций линейного ускорения на оси, перпендикулярные соответствующим измерительным осям; В(Т)1j, В(Т)2j - коэффициенты температурного изменения погрешностей, зависящих от проекций линейного ускорения на оси, перпендикулярные соответствующим измерительным осям; С1, С2 – нулевые сигналы каналов измерения, зависящие от проекции линейного ускорения на полярную ось; С(Т)1j, С(Т)2j - коэффициенты температурного изменения (дрейфа) нулевых сигналов, зависящих от проекции линейного ускорения на полярную ось; 12, 13, 21, 23 - взаимные неортогональности осей чувствительности и полярной оси;

В выражениях (17) и (18) полезная информация содержится только в членах м 1, м 2. Все остальные члены выражений связаны с погрешностями определения исходной информации.

Погрешности выходного сигнала акселерометра в установившемся режиме работы, без учета случайных, определяется выражением:

W1 = ма*[1+ЕПi+ЕП(Т)ij*Т]*[W1+Р+Р(Т)ij*Т+12*W2+ 13*WЗ], (19) где W1, W2, W3 - проекции кажущегося линейного ускорения на оси ССК совпадающие соответственно с осью чувствительности акселерометра и осями, ортогональными к оси чувствительности; W1 - выходная информация с акселерометра; ма - среднее (наперёд заданное) значение масштабного коэффициента по линейному ускорению; ЕПi – относительное отклонение масштабного коэффициента конкретного прибора от среднего значения;

ЕП(Т)ij - относительный коэффициент зависимости (дрейфа) масштабного коэффициента от температуры окружающей среды; Р – нулевой сигнал канала измерения; Р(Т)j - коэффициент температурного изменения (дрейфа) нулевого сигнала; 12, 13- неортогональность оси чувствительности 1 по отношению к осям 2 и 3;

Полезная информация содержится только в члене ма W1.

Наличие погрешностей (выражения 17,18 и 19) является, казалось бы, непреодолимым препятствием на пути построения точных инерциальных систем управления движением. Анализируя состав выходной информации, приходим к выводу, что систематические составляющие погрешностей блока преобразования, имеющие различную физическую природу, можно разделить и вычислить их конкретные значения.

Коррекция первичной информации осуществляется в БЦВУ по приведённым нижеследующим алгоритмам (на примере коррекции каналов угловых скоростей).

По каналу измерения температуры:

Т = Тизм*ТК +ТС – 20; Тизм = (изм1 + изм2 +…+ изм10)/ Т - информация об отклонении текущей температуры блока от +20°С.

Первый шаг коррекции:

11 = 1изм/m – D1 – DT1j*T – (A1+AT1j*T)*W1изм – (B1+BT1j*T)* 21 = 2изм/m – D2 – DT2j*T – (A2+AT2j*T)*W2изм – (B2+BT2j*T)* 31 = 3изм/m – D3 – DT3j*T – (A3+AT3j*T)*W1изм – (B3+BT3j*T)* где j = 1 при Т +20°С, j = 2 при Т +20°С.

Второй шаг коррекции:

где i = 1 при 11, 21, 31 0 и i = 2 при 11, 21, 31 0, Третий шаг коррекции:

Здесь 1, 2, 3 – скорректированные значения проекций абсолютной угловой скорости на связанные оси после коррекции первичной информации.

Логика проведения коррекции информации по каналам акселерометров аналогична.

В процессе исследования случайных составляющих погрешностей каналов преобразования установлено, что особое место среди погрешностей ДНГ занимает погрешность от случайного положения ротора приводного двигателя в связанной системе координат после достижения ротором синхронной частоты вращения (рис.4). При анализе результатов работ, проведённых ГосНИИП совместно с ОАО АПЗ, отмечена корреляция между квазисинусоидальных составляющих дрейфа ДНГ (), где – угловое положение ротора в связанной системе координат.

Для оценки квазисинусоидальных погрешностей в конструкцию ДНГ был введён датчик углового положения ротора (), состоящий из магнита, закреплённого на роторе приводного двигателя, и катушки, расположенной на корпусе гироскопа. Фазовый сдвиг между сигналом с датчика углового положения ротора и передним фронтом напряжения одной из фаз питания привода был принят за угол между векторами полей ротора и статора.

Определение квазисинусоидальных составляющих дрейфа проводят в одном запуске гироскопа при вертикальном положении оси его вращения.

Задавая угол в диапазоне от 0 до 360° через 10°, определяют зависимость () для обоих каналов измерения (канал 1 и канал 2). По опыту проведённых работ, фазовый сдвиг квазисинусоидальных составляющих дрейфа может лежать в пределах ± 30° в одном запуске гироскопа при вертикальном положении оси его вращения. В процессе эксплуатации, при идеальной установке ротора от запуска к запуску в связанной системе координат на угол 0, квазисинусоидальные погрешности каналов будут Выходные сигналы ДУС-ДНГ Рис.4 Аппаратная коррекция «нулевых» сигналов ДНГ вращающейся системе координат осуществляется с помощью оригинального устройства, спроектированного автором в структуре ПЛИС. Значение погрешности воспроизведения угла 0 от запуска к запуску не удаётся получить менее чем ± 5°. Иначе говоря, погрешность выставки исходного амплитуды квазисинусоидальной составляющей дрейфа каналов измерения.

В результате проведённых работ по коррекции углового положения ротора приводного двигателя ДНГ удалось снизить случайную составляющую дрейфа ДНГДП-3001 с ± 15/час до ± 5/час.

В третьей главе разработано программное обеспечение микросхемы ЕРМ7256SRI208 для осуществления начальной выставки углового положения ротора приводного двигателя в связанной системе координат при реализации аппаратного способа снижения погрешностей ДНГ.

Проектирование управляющего процессора проведено в пакете MAX+plus II (интегрированная среда разработки цифровых устройств), установленном на IBM PС для дальнейшей его реализации на ПЛИС ЕРМ7256SRI208 фирмы Altera. Основные функции, осуществляемые процессором в Блоке разгона и стабилизации:

- обеспечение формирования логического управления драйверами трехфазных генераторов, (для каждого канала своя частота первой гармоники в пределах от 320 Гц до 400 Гц с точностью ± 0,01 %);

- управление статическим преобразователем (формирование двух противофазных сигналов частотой 40 кГц);

- формирование сигналов управления для подключения напряжения питания электродвигателей датчиков ДНГДП-3001;

- формирование управляющего сигнала на основе анализа сигналов с датчиков положений соответствующих каналов для подключения повышенного напряжения питания приводных двигателей.

Функциональная схема устройства представлена на рис. Язык описания аппаратуры AHDL разработан фирмой Altera и предназначен для описания логических устройств, групповых операций, цифровых автоматов и таблиц истинности с учетом архитектурных особенностей ПЛИС. Он полностью интегрируется с системой автоматизированного проектирования ПЛИС MAX+PLUS II.

Рис. 5 Функциональная схема устройства управления драйвером При создании современных систем автоматического управления, информационно-измерительных систем, а также систем приема-передачи информации, важнейшей задачей является улучшение качественных показателей подсистем приёма аналоговой информации.

Спроектированная специализированная прецизионная микросхема ИАЦП К1468БК2У-02 предназначена для преобразования входных сигналов в диапазоне частот от 0 до 100 кГц и амплитудой напряжения до ±8В в частоту следования импульсов и далее, в параллельный 12 разрядный цифровой код.

Метод преобразования – метод тройного интегрирования, максимальная выходная частота промежуточного преобразования сигнала 160 кГц (1 мВ = 20 Гц). Микросхема обладает чувствительностью не хуже 7,0 мкВ и предусматривает настройку нулевого сигнала, приведенного ко входу. После проведения настройки нулевой сигнал, приведенный ко входу микросхемы, составляет величину порядка 10 мкВ при проверке на испытательном оборудовании в штатной схеме включения и порядка 20 мкВ в составе многослойной печатной платы. Микросхема имеет третье состояние, что позволяет подключаться напрямую к магистрали обмена информацией «адрес-данные» для работы с вычислителем.

Внедрение микросхемы К1468БК2У-02 позволило решить задачу создания семейства многоканальных преобразователей АЦП прецизионного класса, обеспечивающих преобразование входных напряжений в частоту следования импульсов или в код. Такие преобразователи способны решить широкий круг задач, связанных с повышением точности систем автоматического управления движущимися объектами (задачи навигации и стабилизации).

В четвертой главе рассмотрены вопросы внедрения в серийное производство микросхемы ИАЦП К1468БК2У-02 как промышленного продукта. Предложены пути внедрения многоканальных АЦП на базе разработанной микросхемы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

1. Разработана методика «сквозного проектирования», предназначенная для создания блоков преобразования первичной инерциальной информации на базе динамически настраиваемых гироскопов и ориентированная на три этапа: системотехнический, схемотехнический и конструкторскотехнологический. Она позволила сократить сроки разработки блоков преобразования с 4-5 лет до 2 лет.

2. Разработаны и реализованы алгоритмы системотехнического, схемотехнического и конструкторско-технологического проектирования, использование которых повышает качество проектных работ, и обеспечивает сокращение количества итераций при проектировании блоков с 3-4 до 1-2.

3. Разработана структура блоков преобразования на базе динамически настаиваемых гироскопов и малогабаритных акселерометров, содержащая все функционально необходимые узлы, которая позволила уменьшить массу и габариты блоков, увеличить коэффициент интеграции (по сравнению с предыдущими разработками) и существенно уменьшить время готовности изделия к пуску с 10 сек до 1-3 сек.

4. Проведены систематизация и анализ основных погрешностей ДНГ и ДУС-ДНГ в различных условиях эксплуатации. Получены выражения для расчета погрешностей ДНГ и ДУС-ДНГ в условиях влияния на аппаратуру специального назначения широкого спектра возмущающих воздействий. С помощью полученных выражений проведен расчет величин основных погрешностей ДУС ДНГДП-3001, примененного в разработанном блоке преобразования.

5. Предложен способ компенсации систематических составляющих погрешностей различной физической природы в каналах преобразования для объектов с малым временем автономной работы. На основе составленной системы уравнений и информации, полученной в процессе испытаний в статическом и динамическом режимах работы, сформирован файл корректирующих констант, необходимых для компенсации погрешностей в процессе полета. В результате этой компенсации корректируются значения измеренных проекций абсолютной угловой скорости и кажущегося линейного ускорения на связанные оси координат объекта.

6. В результате исследований случайных составляющих погрешностей каналов преобразования разработан и внедрен способ программноаппаратной коррекции «квазисинусоидальных» составляющих нулевых сигналов ДНГ, не зависящих от линейного ускорения, для аппаратной реализации которого был разработан блок разгона ДУС-ДНГ. Применение этого способа позволило снизить эту погрешность в три раза (с 15°/час до 5°/час).

7. В процессе создания многоканальных прецизионных АЦП, удовлетворяющим современным требованиям, предъявляемым к аппаратуре специального назначения, спроектирована и серийно изготовлена специализированная микросхема ИАЦП К1468БК2У-02, предназначенная для преобразования аналоговых сигналов в 12-ти разрядный цифровой код. За счет применения многоканального АЦП удалось снизить величину случайной составляющей погрешности нулевого сигнала от запуска к запуску всего тракта аналого-цифрового преобразования с 1°/час - 2°/час до 0,1°/час час, при существенном преимуществе по массогабаритным характеристикам.

8. Основные результаты диссертации внедрены при разработке блоков преобразования ИСУ объектов различного целевого назначения. Разработки велись в организациях ОАО МКБ «Вымпел», ОАО МКБ «Факел», ОАО ДНПП, ОКБ «Новатор».

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Лизунов А.А., Тарасова О.О. Создание специализированной микросхемы АЦП, как один из способов решения задачи повышения точности систем ориентации и навигации сверхмалых габаритов Авиакосмическое приборостроение № 2, 2006.

2. Лизунов А.А., Тарасова О.О. Специализированная микросхема ИАЦП, предназначенная для прецизионной обработки двуполярных аналоговых сигналов в аппаратуре специального назначения Авиакосмическое приборостроение № 10, 2006.

прецизионного многоканального преобразователя с использованием специализированной микросхемы ИАЦП, предназначенного для обработки аналоговых сигналов в аппаратуре специального назначения Авиакосмическое приборостроение № 3, 2007.

4. Лизунов А.А. Методика и алгоритм контроля конечной точности аппаратуры специального назначения – Авиакосмическое приборостроение № 2, 2009.

5. Гаврилин Б.Н., Галавкин В.В., Гельфгат Ю.А., Лизунов А.А. и др.

Эскизно-технический проект. Система АБ-147. Пояснительная записка- М:

ГосНИИП, 2003.

6. Гаврилин Б.Н., Зверобой Б.М., Каращук А.В., Лизунов А.А. и др.

Эскизный проект. Изделие АБ-74М. Пояснительная записка – М: ФГУП ГосНИИП, 2008.

7. Гаврилин Б.Н., Зверобой Б.М., Корчак В.П., Лизунов А.А. и др.

Технический проект. Изделие АБ-79. Пояснительная записка – М: ФГУП ГосНИИП, 2008.



 
Похожие работы:

«ПРОХОРОВ Евгений Игоревич Адаптивная двухфазная схема решения задачи структура – свойство Специальность 05.13.17 – теоретические основы информатики АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2014 Работа выполнена на кафедре вычислительной математики механикоматематического факультета ФГБОУ ВПО Московский государственный университет имени М.В....»

«Стасенко Александр Павлович МОДЕЛИ И РЕАЛИЗАЦИЯ ТРАНСЛИРУЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ СИСТЕМЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ 05.13.11 – математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Новосибирск 2009 Работа выполнена в Институте систем информатики имени А. П....»

«СТАРОДУБЦЕВ Игорь Юрьевич МОДЕЛИ И МЕТОДЫ МНОГОЦЕЛЕВЫХ ЗАДАЧ СЕТЕВОГО ПЛАНИРОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ НЕЧЕТКОЙ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЕЙ ОПЕРАЦИЙ Специальность 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Воронеж – 2012 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Воронежский государственный университет Научный руководитель : Артемов Михаил Анатольевич доктор...»

«Максаков Алексей Владимирович ПОВЫШЕНИЕ РЕЛЕВАНТНОСТИ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ТЕМАТИЧЕСКОГО ПОИСКА ИНФОРМАЦИИ В WEB Специальность 05.13.11 – математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук МОСКВА 2007 Работа выполнена на кафедре автоматизации...»

«ГОДОВНИКОВ Евгений Александрович Автоматизированная система исследования алгоритмов идентификации и прогнозирования аварийных состояний в импульсных системах преобразования энергии. Специальность 05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ханты-Мансийск – 2011 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном...»

«КОТЕЛЬНИКОВ СЕРГЕЙ СЕРГЕЕВИЧ ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЙ Специальность 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук ИРКУТСК – 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО...»

«Капустин Дмитрий Сергеевич МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ НА ГРАФИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОРАХ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО ТЕСТИРОВАНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ Специальность 05.13.11 – Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург 2013 2 Работа выполнена на кафедре Автоматика и вычислительная техника в...»

«Крылов Андрей Серджевич МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ЖИДКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ Специальность 05.13.18 математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Москва 2009 Диссертационная работа выполнена на кафедре математической физики факультета...»

«БУБНОВ ДМИТРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ 05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (технические системы) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2012 г. Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Московском государственном технологическом университете СТАНКИН. Научный руководитель : доктор технических...»

«Гильмуллин Ринат Абрекович МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В МНОГОЯЗЫКОВЫХ СИСТЕМАХ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ АВТОМАТОВ КОНЕЧНЫХ СОСТОЯНИЙ 05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Казань – 2009 Работа выполнена на кафедре теоретической кибернетики государственного образовательного учреждения высшего профессионального...»

«КОЧЕРГИН ГЛЕБ АЛЕКСАНДРОВИЧ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОДНОРОДНЫХ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ ЗОН НА ОСНОВЕ МНОГОМЕРНОЙ КЛАСТЕРИЗАЦИИ И ГИС-АНАЛИЗА В УСЛОВИЯХ МАЛОГО ОБЪЕМА ДАННЫХ Специальность 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ханты-Мансийск – 2011 Работа выполнена в Автономном учреждении Ханты-Мансийского автономного округа – Югры “Югорский научно-исследовательский институт...»

«Половнев Антон Леонидович Оптимизация плана эксперимента в задаче определения координат места пробоя гермооболочки пилотируемого космического аппарата Специальность: 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Москва 2011 Работа выполнена в открытом акционерном обществе Ракетнокосмическая корпорация Энергия имени С.П.Королёва. кандидат технических наук...»

«ЗАГРЕБНЕВА Анна Дмитриевна СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ В ПОПУЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМАХ, ОБУСЛОВЛЕННОЕ ЯВЛЕНИЕМ ТАКСИСА 05.13.18 – математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Ростов-на-Дону 2010 Работа выполнена в отделе математических методов в экономике и экологии НИИ механики и прикладной математики им. Воровича И.И. Южного федерального университета, г. Ростов-на-Дону Научный...»

«Фиалко Надежда Сергеевна МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕНОСА ЗАРЯДА В ДНК Специальность: 05.13.18 – математическое моделирование, численные методы и комплексы программ Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Пущино 2007 Работа выполнена в Институте математических проблем биологии РАН (г. Пущино) Научный руководитель : доктор физико-математических наук, профессор Лахно Виктор Дмитриевич Официальные доктор физико-математических наук,...»

«Малеев Павел Геннадиевич РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СРЕДСТВ ПОДДЕРЖКИ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ МОСКОВСКОГО МЕТРОПОЛИТЕНА Специальность: 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Белгород – 2014 2 Работа выполнена в ОАО Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов имени М.А. Карцева, г. Москва Научный руководитель : доктор технических наук...»

«Вавилов Вячеслав Анатольевич ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ СЕТЕЙ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА, ФУНКЦИОНИРУЮЩИХ В СЛУЧАЙНОЙ СРЕДЕ 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Томск – 2006 Работа выполнена на кафедре теории вероятностей и математической статистики факультета прикладной математики и кибернетики Томского государственного университета Научный...»

«МАЛКОВ Артемий Сергеевич МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ АГРАРНЫХ ОБЩЕСТВ Специальность 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2005 Работа выполнена в Ордена Ленина Институте прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук Научные...»

«Лапшин Виктор Александрович Математические модели динамики срочной структуры процентных ставок, учитывающие качественные свойства рынка 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2010 Работа выполнена в Московском государственном...»

«Матвеев Евгений Леонидович ОПТИМИЗАЦИЯ КВАНТИЛЬНОГО КРИТЕРИЯ ПРИ ВЫПУКЛОЙ ЦЕЛЕВОЙ ФУНКЦИИ С ПОМОЩЬЮ СТОХАСТИЧЕСКОГО КВАЗИГРАДИЕНТНОГО АЛГОРИТМА Специальность 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации (авиационная и ракетно-космическая техника) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва, 2010 Работа выполнена на кафедре Теории вероятностей Московского авиационного института (государственного технического...»

«Портнов Игорь Сергеевич РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЕМ ТОПЛИВНОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ Специальность: 05.13.01– Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность) АВТОРЕФЕРАТ Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Владикавказ 2009 Работа выполнена в ГОУ ВПО Северо-Кавказский горнометаллургический институт (государственный технологический университет) Научный руководитель : доктор технических наук, доцент...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.