摇架陀螺组合测试系统的设计

论文摘要

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。

论文目录

• 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
• 攻读学位期间发表的学术论文目录