摇架陀螺组合测试系统的设计

摘要

惯性器件由于自身的特性得到了越来越多的应用,在惯性导航系统中,陀螺仪是影响整个系统精度的关键部件。例如摇架陀螺正是用于坦克的火炮控制系统中的稳定装置,作为坦克稳定运行姿态和保证射击精度的重要部件,其在军事领域经常被用于主战坦克、步兵战车以及装甲突击车等自动武器系统的火炮控制系统。本课题来源于某航空航天研究所的一个科研项目,主要用于某型摇架陀螺的各个动静态参数的自动化测量。本论文研究的主要内容是摇架陀螺组合测试系统的设计与实现。测试系统设计的功能是在完成生产后为摇架陀螺提供工作电源,然后根据需要进行包括静态参数及动态参数的数据采集和计算。本论文简要介绍了摇架陀螺测试的基本方法,针对本型摇架陀螺的结构特点,进行了测试系统的开发与研究。该测试系统以工业控制计算机为核心,采用高精度传感器及信号调理电路、精密测试转台和PCL-818L ISA总线数据采集卡实现对摇架陀螺各个参数的自动测试。通过对测试系统试运行结果的数据分析,充分表明该系统测试精度好,效率高,数据处理能力强。根据测试参数还可以进行统计分析,指导生产工艺和测试系统的改进。整个系统的开发包括硬件设计和软件编写两大部分。硬件部分中电流测试以高性能的霍尔电流传感器为核心,电压测试则由Fluke表配合数据采集卡完成采集。软件部分采用VISUAL C++编程,包括用户管理模块、数据存储查询模块、系统标定模块、系统自检模块、测量控制与采样模块、串口通讯模块等,实现了对整个陀螺测试流程的控制。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 摇架陀螺组合介绍

1.2.1 陀螺仪简介

1.2.2 摇架陀螺组合

1.3 自动测试技术

1.3.1 自动测试技术介绍

1.3.2 自动测试技术在军事上的运用

1.4 测试系统研究的意义

1.5 研究的主要内容

1.6 本文的结构

第二章 系统设计要求与总体方案设计

2.1 系统组成和功能要求

2.1.1 系统组成

2.1.2 系统性能要求

2.2 系统设计方案

2.2.1 系统硬件设计方案

2.2.2 系统软件设计方案

2.3 系统测试方法

2.3.1 速率陀螺测试方法

2.3.2 摇架陀螺组合系统测试方法

2.4 本章小结

第三章 系统硬件设计

3.1 系统硬件部分构成

3.2 电流传感器选择

3.2.1 霍尔效应

3.2.2 霍尔电流传感器选择

3.3 信号调理电路设计

3.3.1 电流传感器电路

3.3.2 过流保护电路

3.3.3 阻尼比和通频带测试电路

3.3.4 电压测试电路

3.3.5 信号调理电路板的制作

3.4 信号源介绍

3.4.1 DDS技术介绍

3.4.2 AD7008介绍

3.5 计算机控制模块

3.5.1 工业控制计算机

3.5.2 数据采集卡

3.5.3 I/O控制模块

3.6 本章小结

第四章 系统软件设计

4.1 软件设计平台

4.2 软件结构与功能

4.3 软件主要功能模块

4.3.1 用户管理模块

4.3.2 系统标定界面

4.3.3 测试控制和采样部分

4.3.4 串口通讯模块

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 系统测试数据结果

5.2 工作总结

5.3 未来展望

5.3.1 新一代工业控制计算机技术在自动化检测设备中的应用

5.3.2 国内军工行业发展

5.4 结束语

参考文献

致谢

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