Актуальность работы Цель работы Выбор приемлемых вариантов датчиков положения для манипулятора, либо создание систем с минимальным их количеством работающих. - презентация

1

2 Актуальность работы

3 Цель работы Выбор приемлемых вариантов датчиков положения для манипулятора, либо создание систем с минимальным их количеством работающих в открытом космическом пространстве.

4 Потенциометрический датчик Потенциометр - чаще проволочный (но может быть и угольный) резистор (реостат) с движком, который скользит вдоль резистора. По существу потенциометр является резистором с переменным сопротивлением Потенциометры бывает линейными и круговыми (в зависимости от характера перемещения его регулирующего органа) Потенциометры часто выполняют роль преобразователей перемещения в электрическую величину – напряжение) для линейных перемещений линейные потенциометры для угловых перемещений - круговые) Вообще говоря, потенциометрический преобразователь по определению является параметрическим, т е его выходной величиной является сопротивление. Круговой потенциометр Линейный потенциометр

5 Сельсины Сельсинами (от англ. self-synchronizing) называются электрические микромашины переменного тока, обладающие свойством самосинхронизации. self-synchronizing Режимы работы сельсинов Сельсины имеют две обмотки: первичную, или обмотку возбуждения, и вторичную, или обмотку синхронизации. В зависимости от числа фаз обмотки возбуждения различают одно- и трехфазные сельсины. Обмотку синхронизации сельсинов обычно выполняют по типу трехфазной Индикаторный Трансформаторный Контактные сельсины Бесконтактные сельсины

6 Энкодеры Датчиками угла поворота или энкодерами называют устройства, при помощи которых можно определять положение вращающихся валов. Существуют два вида энкодеров: Инкрементальный Абсолютный Инкрементальные, или пошаговые энкодеры предоставляю информацию о перемещении (направлении и скорости) вращающегося (движущегося) механизма путем передачи соответствующего количества импульсов, отображающего меру перемещения вала, счетному устройству. Абсолютные энкодеры это датчики углового положения, обычно оптоэлектронные, основными преимуществами которых по сравнению с инкрементальными энкодерами является возможность предоставления информации о положении вала сразу после подключения энкодера к источнику питания, а также возможность контроля числа оборотов вала с помощью встроенного оптомеханического редуктора.

7 Условия, накладываемые космическим пространствам на датчики положения Выдерживать глубокий вакуум Иметь высокую степень защиты от космической радиации Выдерживать резкие перепады температур, от низких криогенных(- 269° С) до высоких(600° С) Конструкция датчика положения не должны допускать контактной свариваемости пар металлов

8 Структурная схема управления шаговым двигателем

9 Модель контроллера шагового двигателя

10 Сравнительный анализ датчиков положения Технологические требования при измерительном процессе Типы датчиков Поционо- метри- ческий, проволока Поционо- метри- ческий, прово дящий пластик Абсолютный энкодер Сельсины Оптоэлект- рический Магнитно- резис тивный Механический Очень высокое разрешение нет данет Высокое разрешение нетда нет да Скорость процесса >5 м/с нет Некото- рые модели данет да Малые размерыда Некоторые модели да Высокий класс защиты (IP65) да Некоторые модели нет да Использование в э/магнитном поле да нетда Требуется дальнейшая цифровая обработка нет * Сильно осциллирующие движения нет Некото- рые модели да нет Стоимость низкая высокаясредняя

11 ,, >5 m/s (IP65) *

12 Итоговый выбор – двигатель VSH 100 –VSH 100

13 Выводы Космос является агрессивной средой, которая мешает устойчивой работе датчиков положения и других электронных систем Одним из лучших вариантов построения манипулятора может являться использование системы управления без датчиков положения на основе шагового двигателя, так как шаговый двигатель – это электромеханическое устройство, которое преобразует электрические сигналы управления в дискретные угловые перемещения, с фиксацией ротора двигателя в заданном положении Из шаговых двигателей был выбран ряд двигателей, производимых фирмой Phytron Electronics Ltd, а именно модель VSH100 Phytron Electronics Ltd VSH100