Випробувальний стенд блока відмовостійких гіроскопічних датчиків

Випробувальний стенд блока відмовостійких гіроскопічних приладів, що містить блок гіроскопічних приладів, у якому містяться датчик кутів та два датчики кутової швидкості, виходи яких через масштабуючі підсилювачі і мультиплексор підключені до першого виходу АЦП, привідний двигун, редуктор, який відрізняється тим, що в нього введені мікроконтролер сімейства i8051, вихід якого - це імітування відмов, та діагностуючий комп'ютер архітектури PC, вихід якого - це управління перетворювачем, зв'язані між собою каналом звязку RS232. (19) (21) u201006961 (22) 07.06.2010 (24) 11.10.2010 (46) 11.10.2010, Бюл.№ 19, 2010 р. (72) ДЖУЛГАКОВ ВІТАЛІЙ ГЕОРГІЙОВИЧ, РУДЕНКО КИРИЛ ІГОРОВИЧ, АКИМЕНКО ВАЛЕНТИНА ДМИТРІВНА, ДВОРИЧАНСЬКА ОЛЕНА МИКОЛАЇВНА (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ АЕРОКОСМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. М.Є.ЖУКОВСЬКОГО "ХАРКІВСЬКИЙ АВІАЦІЙНИЙ ІНСТИТУТ" 3 53725 ладів працює таким чином. На блок гіроскопічних датчиків 1, який містить датчики кутів 2, два датчика кутової швидкості 3,4, подається кутова швидкість з привідного двигуна та редуктора 8. З датчика кута 2 на масштабуючий U (t) підсилювач 5 поступає напруга дус 1 , з датчиU (t) ків кутової швидкості поступає напруга дус 1 та U дус 2 ( t ) на, відповідно, масштабуючі підсилювачі 5 та 6. З масштабуючого підсилювача 5 надходить сигнал Uму ду ( t ) на мультиплексор 9, а також на мультиплексор 9 поступають сигнали му U дуc 2 ( t ) Uму дуc1( t ) та з масштабуючих підсилювачів 6, 7. Також на мультиплексор 9 подається з мікроконтролера сімейства І8051 11 сигнал вибору каналів. Далі з мультиплексора 9 на аналого-цифровий перетворювач 10 - управління перетворювачем Uмп ( t ) Між 11 та 12 існує зв'язок, це канал зв'язку RS232. Діагностуюча інформація з діагностуючого комп'ютера архітектури PC 12 поступає до оператора. Особливість вирішення експериментів на випробувальному стенді блоку гіроскопічних приладів полягає в тому, що будь-яку відмову з безлічі відмов у блоку відмовостійких гіроскопічних датчиків імітується шляхом накладення відповідних спотворень на інформацію, отриману з фізичного блоку гіроскопічних датчиків. Таким чином, можна ними імітувати будь-яку відмову з розглянутої множини, не впливаючи фізично на гіроскопічні пристрої, що використовуються в стенді. Відмови вводяться оператором через спеціальний програмний інтерфейс. Діагностичний комп'ютер виконує завдання накладення спотворень на прийняту від блоку гіроскопічних датчиків інформацію, після чого проводиться штатна процедура діагностування. За результатами діагностування виконується наступна процедура - відновлення переробленної інформації для отримання даних, адекватних вимірюваним фізичним параметрами кутового руху. Результати діагностування блока гіроскопічних датчиків і відновлення інформації в графічному вигляді відображаються оператору. 4 Контролер збору даних може бути виконаний на порівняно недорогих мікроконтролерах сімейства AVR або MCS-51, які містять у своєму складі мультиплексор і аналого-цифрового перетворювача. Природно, що в бортовому виконанні не використовуються ті частини програмного забезпечення, які пов'язані із завданням та імітацією видів відмов і з відображенням результатів діагностування в графічному вигляді. У процесі експериментальних досліджень імітуються різні види відмов, що приводять до деформації статичних характеристик, а отже, до зміни функціональних властивостей датчиків. За допомогою стенду відпрацьовується технологія експериментальної налагодження алгоритмів та програм діагностування видів відмов і відновлення сигналів. Тут використовується функціональна і структурна надмірність датчиків: Функціональна - в силу зв'язку, а структурна - за допомогою двох датчиків кутової швидкості. Напруження з датчиків 1,2,3, оцифровані аналого-цифрові перетворювачі 10, надходять на відповідні елементи, що виконують функцію імітації видів відмов по командах з генератора видів відмов. Спільно з генератора видів відмов здійснюють за певними сценаріями, що задається з верхнього рівня керування командою, деформацію, спотворення номінальних сигналів з датчиків в аварійні, обурені, що відповідають конкретному виду відмови з безлічі. Обурені сигнали далі надходять в функціональний елемент діагностування видів відмов, де виявляється за непрямими ознаками причина аварійної ситуації і формується оцінка характеристик конкретного виду відмови. Діагностування видів відмов включається в роботу по команді. Результати діагностування діагноз поступає на елемент, який виконує функцію відновлення сигналів, де відповідно до діагнозом коректується спотворений видом відмови номінальний сигнал і виходять оцінні значення і. Сигнал з діагностування видів відмов - це повідомлення на верхні системи керування. Вбудовані у функціональну схему елементи і генератора видів відмов використовують на всіх стендах експериментальної обробки стійких до відмов систем стабілізації, а в штатному режимі польоту їх не застосовують. 5 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 53725 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601