文档介绍：法吖摘要√\、√、A柬越成为计算出相作温度的实验装置。论文的主要工作如下:杓撇⑹迪至艘桓龃写罄硎羧然奈驴叵洌瓿闪嘶【单片机的计算机温控系统的硬件设计,详细讨论了系统前向通道和后向通道的设计方案:嘈戳斯δ芙贤瓯傅牡テ砑蚉砑何驴厝挝裼傻テ低完成,机负责:氍控;温度控制过程中,从单片机经由串口向机发送的数据可实时、直观地显示在机屏幕上并存贮起来。迪至吮渌倩諴温控算法并给出了一套刂撇问恼ǚ桨浮此外,还介绍了另外两种温控算法。关键词:温控箱,温控系统\√为了东南大学硕士学位论又
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第一章概述§引言惯性技术是一项多学科交叉渗透的综合技术,对国防建设起着至关重要的作用。捷联惯性导航系统是近年来惯性技术的一个发展方向,广泛应用于运动物体的导航和控制。捷联式惯性系统具有重量轻、体积小、可靠性高、价格便宜、反应时间短及一定的精度,目前在许多方面大有取代平台式惯性导航系统之势。随着计算机技术的高速发展,捷联式惯性系统不但可用于导弹,飞机等一系列续航时间短的系统中,它在长时白诵邢低如舰船械挠τ醚芯恳正逐步进行。由于船用捷联航姿系统精度要求较高,而陀螺是惯性系统的核心元件,其精度直接影响整个系统的精度。陀螺的精度除了受到制造工艺、内部结构等本身的性能影响以外,还较大地受到陀螺工作时所处环境条件的影响。这些环境条件中,温度是一个非常重要的因素。温度对陀螺精度的影响主要表现在两个方面:一是陀螺本身对温度的敏感性;二是陀螺周围温度场的影响,即温度梯度的影响。陀螺内部工作温度的波动和壳体周围的热梯度邰会引起误差。材料的热胀冷缩会使陀螺结构零件产生变形,这种变形对机械式陀螺来说尤其严重,因变形而引起的转子体质心轴向偏移、径向不平衡、不等弹性等对陀螺仪形成干扰力矩,这样就会产生温度漂移。温度变化还会使陀螺内部各种材料的物理参数发生变化,力矩器磁性材料磁性能的改变,这也将直接影响陀螺的输出。为了提高惯性导航的精度,测试陀螺的温度误差并对陀螺进行温度补偿越来越成为必要。为了降低和补偿温度对陀螺精度的影响,目前常用的有四种方法:兄埔恢侄晕露炔幻舾械耐螺。诮峁怪性黾痈何露认凳牟牧稀⒃<缘窒露缺浠鸬钠渌有关材料物理参数的变化,补偿温度对陀螺精度的影响。、动态温度模型,计算出相应的附加误差,进行实时补偿。这四种方法各有优缺点。相对而言,前三种方法在经济上耗资较大,且实施起来比较困难;第四种方法耗资较小,且从缩短启动时認以及加速到达热平衡状念的角度出发,常采用第四种方法,来建立陀螺的温度模型。这样,当陀螺的各项系数对温度的特性呈现有觇律的变化,且重复性较好时,就可以应用适当的温度模型,采用软件的方法给温度漂移予以较好的校正。陀螺的静态温度模型是将温度看成一个静念的变量,即不包含温度梯度,温度变化率等。而陀螺的动念东南大学硕士学位论文
§国内外研究状况模型不仅包含温度,还包含温度梯度,温度变化率,它描述一个动念过程,可以在线实时计算,实时补偿。特别是用于战术导弹的陀螺,不仅要求长期工作的温度误差小,而且要求快速启动,尽可能缩短进入热平衡状态的过程,使系统达到预定的工作状态,这就需要建立陀螺的动态模型。总之,对陀螺进行温度控制、建模和补偿,是一件很有意义的工作。它可以提高陀螺的精度,从而迸一步提高整个惯性系统的精度和可靠性。尤其对于工作环境十分恶劣的捷联惯性导航系统更是有必要。为了建立陀螺的静仑和动态温度模型,就需要设计和实现一个能精确控温的试验装置,本课题的毛要任务就是设计和实现一个计算机控制的温控箱。有了针对捷联惯性导航系统中陀螺的工作条件而设计的温控箱,才可能采用适当的方法,通过反复的实验,建立陀螺的静念和动态模型并实现陀螺的温度补偿。设计一个精确控制陀螺仪工作坏境温度的试验装置是本课题的主要任务。至于陀螺仪的温控方案,传统上采用模拟线路,此时的温控系统几乎仅仅由温控电路构成,这些电路的控制方式主要有:通一断控制方式、直流连续方式和脉冲调宽刂品绞健K孀偶扑慊际醯姆⒄梗衷诖蠖疾捎眉扑慊机或单片机:诵牡闹慊质娇刂葡低常强梢郧嵋椎厥迪执车幕改进的刂将:惴ㄊ只或者自适应控制、模糊控制苯邮控制认执刂评砺鄯桨浮9赜谕勇菀堑奈驴兀矶嘌д叨挤⒈砹宋恼拢如:西北工大的苏卫东、任思聪等人针对测试惯性元件的数字式温度控制系统,从传热原理出发,推导出了温控箱的差分模型结构,由此提出了一种比较实用的极点配置自适应桨福慕嗽械某9鍼控制器,并以Ⅵ猨:心的单片机控制系统实现了该方案:哈工大的王茂、曾庆双等人针对测试转台温控箱系统的大滞后特性,设计并实现了⋯种带す榔鞯腜!篎器,该系统不仅能获得相对良好的控制精度及鲁棒性,而且动态响应速度很快:另外,哈工