Интеллектуальные магнитострикционные преобразователи параметров движения сверхбольшого диапазона

• Автор: Надеев, Альмансур Измайлович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 437 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Принципы построения и анализ развития магнитострикционных преобразователей параметров движения
1.1 Интеллектуальные системы и элементы автоматики. Основные
понятия и определения
1.2. Базовые конструкции первичных МПП
1.3. Цифровые МПП на продольных волнах
1.4. Цифровые МПП на крутильных волнах
1.5. Классификация МППД
Выводы по первой главе
Глава 2. Принципы построения интеллектуальных МППД
2.1 Цели и задачи интеллектуализации МППД
2.2 Интеллектуальные МППД непосредственного преобразования
2.3 Интеллектуальные МППД логометрического преобразования
2.4 Интеллектуальный МППД с ЭВМ верхнего уровня
2.5. Морфологический анализ и векторная оптимизация МППД
Выводы по второй главе
Глава 3. Математические модели МППД
3.1. Обзор математических моделей МЛЗ и МПП
3.2. Обоснование методики исследования
3.3. Планирование многофакторного эксперимента
3.4. Математическая модель МППД на продольных волнах
3.5. Математическая модель МППД на крутильных волнах
Выводы по третьей главе
Глава 4. Точностные характеристики МППД
4.1. Обоснование методики экспериментального определения точностных характеристик МПП
4.2. Статические характеристики МППД
4.3 Систематическая составляющая погрешности МППД
4.4 Случайные погрешности МППД

4.5. Функция влияния
4.6. Динамические характеристики МППД
Выводы по четвертой главе
Глава 5. Неинформативные параметры выходного сигнала и их оптимизация
5.1. Анализ магнитной цепи МППД методом конечных элементов
5.2. Анализ работы МПП методом временных диаграмм
5.3. Влияние растягивающих напряжений на коэффициенг передачи

5.4. Оптимизация МППД
Выводы по пятой главе
Глава 6. Методы улучшения характеристик МППД
6.1. Технологические методы совершенствования конструкции МППД
6.2. Аппаратные методы совершенствования МППД
6.3. Адаптивные методы повышения точности МППД
6.4. Интеллектуальные методы снижения случайной погрешности
МППД
6.5. Интеллектуальные методы улучшения основных характеристик
МППД
6.6. Способ определения оптимальной величины шага коррекции
МППД
Выводы по шестой главе
Заключение
Список использованных источников
Приложение 1. Автоматизированная система научных исследований
МППД
П 1.1 Аппаратное обеспечение АСНИ МПП
П 1.2 Программное обеспечение АСНИ МПП
Приложение 2. Массивы экспериментальных данных
П 2.1. Массив экспериментальных данных идентификации
математической модели случайной погрешности МПП
П 2.2. Статистические характеристики звукопроводов из элинварных
сплавов
П 2.3. Статические характеристики МПП на крутильных волнах
П 2.4. Статические характеристики МПП на крутильных волнах
Приложение 3. Исследование гистерезиса статической характеристики
Приложение 4. Предпланирование эксперимента МППД на продольных
волнах
Приложение 5. Алгоритмы и программы функционирования
интеллектуальных МППД
Приложение 5.1. Универсальная программа метрологической аттестации полной погрешности преобразователей параметров
движения
Приложение 5.2. Виртуальный преобразователь параметров движения
Приложение 5.3. Программа управления преобразователем
(Тгап5СогЦго1 196.1)
Приложение 5.4. Виртуальный прибор (У1т199.1)
Приложение 5.5. Подпрограмма обработки при проверке достоверности
результата по скорости волны
Приложение 5.6. Подпрограмма обработки при проверке достоверности
результата по допустимым параметрам движения объекта
Приложение 6. Примеры практических конструкций интеллектуальных
МППД
Приложение 6.1. Магнитострикционный датчик положения на
продольных волнах для системы позиционирования транспортного
робота
Приложение 6.2. Микропроцессорная система управления
Приложение 6.3. Система позиционирования ДПЭ
Приложение 6.4. Сравнительный анализ МППД
Приложение 7. Акты внедрения

На звукопроводе 1 на расстоянии “а” от его недемпфированного конца неподвижно закреплена катушка входного ЭАП. Подвижная часть МПП содержит две катушки 7 и 7а считывания выходных ЭАП, жестко соединенные между собой на расстоянии “2а”. Конец звукопровода со стороны катушек считывания помещен в демпфер 2. Для повышения эффективности магнитострикционного преобразования звукопровод в области катушек считывания подмагиичивается постоянными магнитами 5.
Электронная часть МПП содержит формирователь 6 импульсов возбуждения, усилители-формирователи импульсов считывания, схему совпадения и расширитель импульсов 8.
МПП работает следующим образом.
При подаче на дополнительный вход “ЗАПУСК” формирователя 6 импульса тока на участке звукопровода 1 под катушкой 3 возбуждается упругая волна. Волна, растространяющаяся вправо по звукопроводу проходит последовательно под катушками считывания 4а и 4 и наводит в них э.д.с.
Волна, распространяющаяся влево по звукопроводу 1, доходит до недемпфированного конца звукопровода, отражается от него, проходит под катушками считывания 4а и 4 и также наводит в них э.д.с. Через время Тх—Х/У, где X - измеряемое перемещение, в катушках считывания 4 и 4а соответственно прямой и отраженной ультразвуковой волной, одновременно наводятся э.д.с., которые после соответствующего усиления и формирования поступает па вход схемы 9 совпадения. Сигнал с выхода схемы совпадения вновь подается через формирователь 6 импульсов записи в катушку 3. Таким образом, в звукопроводе преобразователя циркулирует импульсы с частотой 1-У/Х.
Дальнейшее аналого-цифровое преобразование выходной частоты или периода осуществляется известными методами (например, см. рис. 1.4).
При больших диапазонах преобразования вследствие неоднородности волнового сопротивления звукопровода по его длине, обусловленной как структурной неоднородностью материала звукопровода, так и неравномерным его нагревом, возможно неодновременное наведение э.д.с. в катушках 4 и 4а, что может привести к сбою.