Севастьянов Володимир Миколайович. Інформаційно-вимірювальна система контролю параметрів тахометричних перетворювачів

Краткое описание

Севастьянов Володимир Миколайович. Інформаційно-вимірювальна система контролю параметрів тахометричних перетворювачів : Дис... канд. наук: 05.11.16 - 2007.

Севастьянов В.М.Інформаційно-вимірювальна система контролю параметрів тахометричних перетворювачів. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.16 інформаційно-вимірювальні системи. Вінницький національний технічний університет, Вінниця 2007.
Дисертація присвячена розробці та дослідженню ІВС контролю параметрів тахометричних перетворювачів, яка дозволяє перевіряти параметри тахометричних перетворювачів з підвищеною методичною та інструментальною складовими достовірності. На відміну від існуючих систем контролю параметрів ТП, запропоновано перевірку ТП здійснювати не тільки в статичному, а й в динамічному режимах. Це дозволить контролювати такі важливі параметри ТП як момент опору, момент інерції, кутове прискорення, стабільність зміни цих параметрів у часі. Проаналізована стабільність роботи ІВС контролю параметрів ТП з різними типами електродвигунів: асинхронним, синхронним, постійного струму. За результатами моделювання за основу було вибрано двигун постійного струму, який має найменшу похибку відтворення кутової швидкості в динамічному режимі.
Запропоновано структурно-алгоритмічний підхід щодо побудови ІВС контролю параметрів ТП. Запропоновано рекомендації щодо інженерного проектування вимірювального каналу кутової швидкості, з нормованою похибкою вимірювання та широким діапазоном вимірювання кутової швидкості. При цьому похибка вимірювання залишається стабільною майже на всьому діапазоні вимірювання. На основі запропонованих методів розроблено апаратні, алгоритмічні та програмні засоби, які використано в розробленій ІВС контролю параметрів ТП.
Проведено експериментальні дослідження, які підтверджують отримані теоретичні результати.

Для розв'язання наукової задачі недостатньої достовірності контролю параметрів ТП, які працюють в динамічних режимах, за рахунок використання методів вимірювання та визначення параметрів динамічного режиму ТП, зменшення похибок вимірювання, було розвинуто відомі теоретичні, метрологічні, інженерно-технічні методи. В результаті проведених в дисертаційній роботі теоретичних та експериментальних досліджень було розроблено ІВС контролю параметрів ТП, яка працює як в статичному, так і в динамічному режимах. При цьому одержані такі основні наукові результати:

Запропоновано структурно-алгоритмічний підхід щодо побудови ІВС контролю параметрів тахометричних перетворювачів, який використовує динамічний режим роботи тахометричних перетворювачів і дозволяє підвищити методичну складову достовірності контролю;
Розроблено та досліджено модель ІВС контролю параметрів ТП, яка дозволяє врахувати вплив первинного вимірювального перетворювача, вимірювального каналу та числового перетворювача, та з високою точністю описують фізичні процеси, які протікають в них;
Розроблено метод визначення параметрів тахометричних перетворювачів, що описують динамічний режим їх роботи і забезпечують потенційне підвищення достовірності за рахунок використання таких інформативних параметрів як миттєва кутова швидкість, момент інерції, момент опору;
Проведено аналіз стабільності роботи ІВС контролю параметрів ТП з різними типами електродвигунів: асинхронним, синхронним, постійного струму. За результатами досліджень за основу було вибрано двигун постійного струму, який має найменшу похибку відтворення кутової швидкості в динамічному режимі.
Проведено аналіз методів фільтрації вимірюваної кутової швидкості, який показав шляхи підвищення методичної достовірності діагностування за рахунок зменшення похибок визначення кутового прискорення.
Запропоновано алгоритм визначення параметрів динамічного режиму роботи ТП.
Розроблено ІВС контролю параметрів ТП, що включає в себе робочу міру частоти, яка на відміну від існуючих дозволяє задавати функцію зміни кутової швидкості. Це дає можливість реалізувати функції контролю параметрів ТП в динамічному режимі. Розглянуто структуру побудови вимірювального каналу кутової швидкості, виведено рівняння перетворення та висвітлено способи зменшення похибки квантування. Запропоновано алгоритм вимірювання кутової швидкості в динамічному режимі.
З використанням розкладу функції вимірювального перетворення в ряд Тейлора визначено статичні метрологічні характеристики вимірювального перетворення кутової швидкості та моменту інерції. Отримано залежності для визначення динамічних характеристик вимірювального каналу кутової швидкості, а також проведена їх оцінка.