Введение к работе
АЫУваЫ!0ТЬ_Еа2«тц. Непреринное развитие как производственно-технологической бази в целим, так н специализированных областей науки и техники непосредственно снизано с повышениеи функциональной точности иифориационно-изиерительных устройств н систем, используемых в cauux разнообразных no сиоеыу назначению и исполнению комплексах, в таи числе и в робатогехнических. При этом ТЕМПЫ РОСТА ТРЕБОВАНИЙ К ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ТОЧНОСТИ информационно-измерительных устройств и систем ОПЕРЕЖАЮТ ТЕМПЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ производственно-технологической бази информационно-измерительной техники. Это обстоятельство позволяет проана-лиэироицть некоторые из аспектов существующей проблеми, повышения Функциональной точности средств намерения , построенных на базе синусно-косинусных датчиков.
В настоящее время в качестве источника первичной информации об угловом положении объектов регулирования используются разные преобразователи углового положения в электрический сигнал. Высокие требование по точности и достоверности передачи информации, а также использование цифровых систем управления с ЭВМ,привели к созданию нового класса устройства электроиеханот-роннки - преобразователей углового положения типа " угол-параметр-код ",так назыпаеыыч цифровых преобразователей (ЦПУ) .В качестве первичных цифровых преобразователей угла применение нашли различные электромеханические датчики угла (ЭМДУ) типа вращающихся трансформаторов (ВТ) и многополюсных (МВТ).сельсинов, дискретных преобразователей угла и т,п.,нередко называемых индукционными преобразователями угла (ЦПУ).
В настоящее время наибольший практический интерес представляют преобразователи " угол - код ".которые построены с при-меиениеи индукционных датчиков угла — синусно-косинусных вращающихся трансформаторов (СКВТ).Такие датчики просты и надежны, их можно использовать в дистанционной передаче угла при одновременном съеме информации на преобразующихся устройствах.
В настоящее время для повышения точности датчиков угло все больше применение находят компенсационные методы.Конструкция (Технология производства датчиков усовершенствованы по сов-
ременным требованиям настолько,что работы в г>той области требуют несравненно больших материальных затрат,чем использование электронных схем,являющихся одним из составных элементоп.Специфика работы таких схем сводится к методу компенсации погрешностей датчиков угла с помощью измерения в процессе аттестации результирующей систематической погрешности измерительной системы 8 функции углового положения и ее использованию при последующем вычислении путем ввода соответствующих поправок к угловым отсч-етам.В пользу компенсационных методов говорит и то,что погрешности датчиков угла (ВТ,сельсин и т.н.),как правило,носят стабильный функциональный характер в зависимости от угла поворота.
Цель работы.Целью диссертационной работы является оценка точности кругового синусно-косинусного датчика при использовании его в составе ЦПУ путем разделения измеренной погрешности по методу двух лимбов на две составляющие , одна из которых обусловлено используемым измерительным стендом, а другая исследуемый» датчиками и ЦПУ.
Для реализации поставленной цели диссертационной работы необходимо решить следующие задачи:
—провести теоретический анализ конструктивных и технологических погрешностей малогабаритных ВТ с точки зрения определения возможности их компенсации;
—найти условия безошибочного преобразования угла для разработки методики компенсации систематической погрешности ЦПУ с анализом составляющих,вносимых датчиком;
—измерить величины,характеризующие точности датчиков,применяемых в ЦПУ ;
—разработать методы испытаний по определению их зависимости от угла поворота для серийных ВТ;
—рассмотреть алгоритмы компенсации систематических погрешностей для преобразователей " угол-амплитуда-код ".выполняемых с применением ВТ.
Методы исследований.Теоретические исследовании погрешности датчика угла типа ВТ от конструктивных и технологических огри-ниченнй проводились на базе электромагнитного четырехобмоточно-го СКВТ. Эффективность метода двух лимбов проверялась экспериментально на образцах четырехобмоточных DT-5 в составе ЦПУ.Исследование условий безошибочной передачи и преобразования угло-
ного положения выполнялось на базе трансформаторных дистанционных передач угла (ТДПУ) .Разделение иэиеренной погрепности на две составляющие выполнялось на ПЭВМ с использование!! алгоритмического языка ПАСКАЛЬ.
Научная новизна работы заключается в следующем;
Создана уточненная ыатеиатическая модель СКВТ в составе ЦПУ на основе теории обобщенной электрической машины;
Определены условия безошибочной работы ВТ в составе ЦПУ следящего типа на базе теории трансформаторных дистанционных передач углаї
Предложен метод двух лиыбов для аттестации измерительного стенда и измерения функциональной погрешности ВТ в составе ЦПУ.
Основные положения .выносимые на зашиту:
1.Математическая модель датчика угла на основе электромагнитной модели четырехобмоточного СКВТі
2.Методика аттестации кругового датчика типа СКВТ и стенда по методу двух лимбов;
3.Условия безошибочной передачи и преобразования углового положения на базе трансформаторных дистанционных передач угла (ТДПУ);
4.Методика компенсации погрешности СКВТ в составе ЦПУ.
Практическая ценность работы.Практическую ценность работы составляют:
Полученные выражения зависимости функциональной погрешности ВТ от угла поворота ротора при разных технологических и конструктивных ограничениях;
Полученные выражения выходных характеристик ЦПУ следящего типа при применении реального синусно-косинусного датчика;
Разработанный пакет программ для разделения результирующей погрешности на две составляющие:погрешность стенда н погрешность используемого ВТ в составе ЦПУ,вычисления гармонического состава погрешности ВТ в составе ЦПУ(Позволяющий повысить точность измерения и определять эффективность компенсации;'
Созданный макет ЦПУ амплитуде-следящего типа,позволяющий выполнить исследования функциональной точности преобразования углового положения без компенсации и с компенсацией систематической составляющей погрешности СКВТ.
- 6 '»
Реализация результатов работы.Результаты работы нагали применение в учебной процессе на кафедре " Робототехнических и электромеханических систем " СПГААП в составе лабораторного практикума.
Апробация работы.Основные этапы и разделы диссертационной работы докладовались и обсуждались на научных семинарах кафедры м Робототехнических и электромеханических систем " СПГААП.
Публикации.Основное содержание диссертационной работы отражено в 7 (семи) Печатных работах.
Структура и объем работы.Диссертационная работа состоит из введення,двух частей.заключения,списка литературы и приложений. Объем работы 106 страниц основного текста,28 рисунков,12 таблиц,перечень литературы из 50 найменований на 4 стр.,приложения на 61 стр.
