2. Определение аппаратного состава системы

В состав СНА входит:

• Аппаратная часть, представляющая собой два независимых канала, каждый из которых обеспечивает управление СНА по своей координате и включает в себя:

1. БМ СНА имеет в своем составе:

• Два электродвигателя

• Два комплекта ДУ

• Элементы обеспечения теплового режима (электронагреватель и термодатчик ) – в курсовой работе их не учитываем

2. БУ СНА имеет в своем составе:

• БУП (блок управления приводом):

• Регулятор

• Микроконтроллер

• ЦАП

• ИТУН

• Элементы обеспечения теплового режима (электронагреватель и термодатчик) – в курсовой работе их не учитываем.

• Программное обеспечение, обрабатывающее входные кодовые блоки СНА. Программное обеспечение физически реализуется в виде программ, расположенных в отведенных для них областях памяти БЦВК

• Бортовая кабельная сеть, реализующая технологическую силовую и информационную электрическую коммутацию между блоками и узлами СНА

• МКО предназначен для получения/выдачи кода:

• Скорости вращения исполнительного двигателя БУП

• Выбора комплекта БУП (для нужной координаты)

• Выдачи кода пропорционального углу поворота выходного вала редуктора исполнительного двигателя

• Телеметрической информации

3. Выбор электродвигателя

Для большинства без редукторных систем характерно использование бесконтактных моментных двигателей. Термин «моментный» изначально означал, что электродвигатель спроектирован для вращения с малой скоростью, когда можно не учитывать все потери, связанные с быстрым вращением ротора.

Для нашей системы выберем двигатель серии ДБМ. Двигатель выбираем исходя из требований по моменту и заданной скорости целеуказаний.

Рассчитываем требуемый пусковой момент с учетом трехкратного запас:

М_пуск=3*М_вн=3*50=150 Н*м

И требуемую скорость вращения с учетом пятикратного запаса по скорости целеуказаний :

ω_max=5*ω=100800 °/мин

Выбираем двигатель 2 ДБМ 185 – 16 – 0,3 – 2 его характеристики представлены в таблице 3.

Таблица 3. Характеристики двигателя 2 ДБМ 185 – 16 – 0,3 – 2

Параметры (при амплитуде фазного напряжения 27 В)	Значение для двигателя
Частота вращения (об/мин)	280-310
Пусковой момент (Н*м)	Не менее 54
Электромеханическая постоянная времени (м*с)	8,2
Число пар полюсов	8
Сопротивление секций фазы (Ом)	7,0-8,2
См (Н*м/А)	4,7-5,2
Сс(В*с/рад)	15*10-3
Предельно допустимое напряжение питания (В)	80
Масса (кг)	9,3

В качестве коэффициента для передаточной функции берем минимальное значение С_м, чтобы рассмотреть случай с максимальным током, а значит и мощностью. Таким образом, ПФ двигателя имеет вид:

К_дв= С_м=4,7 Н*м/А

4. Оценка погрешности и выбор датчика угла

Общая погрешность СНА состоит из суммы погрешностей контура управления, информационного канала и погрешности БМ.

Считаем, что погрешность распределяется между ними равномерно. Тогда

Погрешность контура управления принимается равной единице младшего разряда с трехкратным запасом. Обычно, ее вклад в общую погрешность очень мал. Поэтому ее часть распределяется на БМ.

Исходя из полученного бюджета погрешности для информационного канала и заданных рабочих углов, выбираем датчик угла (под датчиком угла понимается не только первичный преобразователь, а весь информационный канал).

В качестве датчики угла используется оптический датчик угла FPCOA23-01 компании «CODECHAMP». Его характеристики указаны в таблице 4.

Оптические датчики угла имеют жёстко закреплённый на валу стеклянный диск с оптическим растром. При вращении вала растр перемещается относительно неподвижного растра, при этом модулируется световой поток, принимается фотодатчиком. Абсолютные оптические датчики угла – это датчики угла поворота, в которых каждому положению вала соответствует уникальный цифровой выходной код, который наряду с числом оборотов является основным рабочим параметром датчика.

Найдем коэффициент передачи ИК:

Таблица 4. Характеристики оптического ДУ

Параметр	Значение
Номинальный внешний диаметр (мм)	23
Число разрядов угла кода	20
Погрешность	5”
Разрешающая способность	1,2”
Диапазон рабочих температур (°С)	-40 ÷ +100
Масса (кг)	0,05
Потребляемая мощность (Вт)	1