Δοκιμή αδράνειαςπίνακες επιτοκίωνείναι βασικό εξοπλισμό δοκιμών στον τομέα της αεροδιαστημικής, της κατασκευής εξοπλισμού υψηλής τεχνολογίας και της μετρολογίας ακριβείας, παρέχοντας ακριβείς και ελεγχόμενες αναφορές γωνιακής κίνησης για γυροσκόπια, επιταχυνόμετρα,και αδρανειακά συστήματα πλοήγησης. Επιλογή μεταξύ ενός μονοάξονα και ενός διπλού άξοναπίνακας επιτοκίωνδεν είναι μια απλή αναβάθμιση των προδιαγραφών, αλλά μια συστηματική τεχνική απόφαση που βασίζεται στη φυσική φύση της δοκιμής, τους τεχνικούς δείκτες και το συνολικό κόστος του κύκλου ζωής.Αυτό το άρθρο θα παρέχει μια αυστηρή και επιστημονική συγκριτική ανάλυση των δύο από τρεις διαστάσεις: τεχνικές αρχές, σενάρια εφαρμογής και οικονομικά.
Ι. Κεντρικές διαφορές: Από το ένα βαθμό ελευθερίας στην προσομοίωση συμπεριφοράς
|
Διαστάσεις σύγκρισης
|
Δοκιμή αδράνειας ενός άξοναπίνακας επιτοκίων
|
Δοκιμή αδράνειας σε δύο άξονεςπίνακας επιτοκίων
|
|
Ποσοστά ελευθερίας κυκλοφορίας
|
Ένα περιστροφικό βαθμό ελευθερίας.αζιμούθ άξονας).
|
Συνήθως περιλαμβάνει ένα οριζόντιο (αζιμούθ) άξονας και κάθετου άξονα που είναι ορθόγωνοι ο ένας προς τον άλλον, ο οποίος μπορεί να προσομοιώσει τις αλλαγές στάσης ενός οχήματος σε διμερές χώρο.
|
|
Βασικές λειτουργίες
|
Παρέχει ακριβή γωνιακή θέση ενός άξονα, γωνιακή ταχύτητα και γωνιακή επιτάχυνσηαναφορέςΧρησιμοποιείται κυρίως γιαείναι η ανταπόκριση των συσκευών σε μια τροχιακή είσοδο ενός άξονα.
|
Παρέχει στάση γωνιακή θέση, γωνιακό ρυθμό, και σύνθετη κίνηση αναφοράεσε διμερές χώρο- Μπορεί να το κάνει.να χρησιμοποιήσετε συνδυασμένες κινήσεις, όπως το "pich-yaw" ή το "roll-yaw".
|
|
Μηχανική δομή
|
Η δομή είναι σχετικά απλή, συνήθως αποτελείται από ένα τραπέζι σε σχήμα "Τ" ή ένα σύστημα κατακόρυφου άξονα, που περιέχει μόνο ένα σύνολο άξονων, έναν κινητήρα κίνησης και έναν αισθητήρα γωνίας υψηλής ακρίβειας.
|
Η δομή είναι περίπλοκη, με το κύριο ρεύμα να είναιένα πλαίσιο σε σχήμα "U"(εξωτερικό U,Τα δύο συστήματα άξονα συνδέονται σε σειρά, γεγονός που παρουσιάζει προβλήματα σύνδεσης μεταξύ των πλαισίων και αντιστοίχισης αδράνειας φορτίου..
|
|
Βασικά τεχνικά σημεία
|
Εργαστική επεξεργασία άξονα υψηλής ακρίβειας, ακρίβεια ελέγχου σερβο με έναν άξονα,Ποσοστό σταθερότητα και χαμηλή ροπή τριβής.
|
Ακριβότητα ελέγχου διπλής άξονας σύνδεσης,αριστερότητα μεταξύ των αξόνων,δυναμική/στατική δυσκαμψία του πλαισίου,Δύο κανάλια αποσύνδεσης με εξυπηρέτηση, αΠιο περίπλοκο μοντέλο σφάλματος και αντιστάθμιση.
|
|
Τυπικό εύρος ακρίβειας
|
Η ακρίβεια ελέγχου γωνιακής θέσης μπορεί να φτάσειτο επίπεδο δευτερολέπτων τόξου(π.χ. ±2 τόξο δευτερόλεπτα)Η σταθερότητα του επιτοκίου μπορεί να φθάσει στην τάξη των10−5.
|
Σε σύγκριση με τον άνω μονοάξοναπίνακες επιτοκίων, η ακρίβεια κάθε ανεξάρτητου άξονα ενός διπλού άξοναπίνακας επιτοκίων είναι συγκρίσιμο ή ελαφρώς χαμηλότερο. Αλλά το chΗ αpiόλυση piεριέχει αpiό την εpiιτυχίασύνθετη ακρίβειακαισταθερή δυναμική απόκριση κατά τη διάρκεια συγχρονισμένης κίνησης δύο άξονων.
|
Η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ μονοάξονου και διάξονουΠοσοστόΟι πίνακες βασίζονται στους βαθμούς ελευθερίας (DOF) που μπορούν να παρέχουν, ο οποίος καθορίζει άμεσα την τεχνική τους πολυπλοκότητα και τα όρια της ικανότητας δοκιμών.
Βασικές Διαφορές:
Διαστάσεις δοκιμής: Μοναχικός-άξοναςΠοσοστόΠίνακες εκτελούνμονοδιάστατες γραμμικές δοκιμές, όπως η βαθμονόμηση του συντελεστή κλίμακας, η μηδενική κλίση και το κατώφλι ενός γυροσκόπου σε μία κατεύθυνσηΔύο άξονεςΠοσοστόπίνακες μπορεί να εκτελέσειΔυοδιάστατες δοκιμές ζεύξης,επιτρέποντας την αξιολόγηση πιο πολύπλοκων παραμέτρων απόδοσης, όπως το σφάλμα διασταύρωσης και η γωνία δυσπροσαρμογής της εγκατάστασης, όταν οι αδρανειακές συσκευές κινούνται ταυτόχρονα σε δύο κατευθύνσεις.
Δυναμική απόδοση: Αν και υψηλού επιπέδου μονοάξονεςπίνακες επιτοκίωνμπορεί να επιτύχει εξαιρετικά υψηλή στατική ακρίβεια και σταθερότητα ταχύτητας σε μία κατεύθυνση, διπλού άξοναπίνακες επιτοκίωνμπορεί να προσομοιώσει πιο ρεαλιστική Δυναμικές τροχιές στάσης μέσω κίνησης παρεμβολής διπλού άξοναΣούκ.Η εικόνα αυτή είναι ζωτικής σημασίας για τη δυναμική ευθυγράμμιση και την επαλήθευση των αλγορίθμων των αδρανών συστημάτων πλοήγησης (INS).
Η πολυπλοκότητα του συστήματος αυξάνεταιδραματικά.: διπλός άξοναςπίνακας επιτοκίωνδεν είναι απλά μια επιθέση δύο μονοάξονωνΠοσοστόΤα εσωτερικά και εξωτερικά πλαίσια υπόκεινται σε ζεύξη αδράνειας και παρεμβολές διαρθρωτικής παραμόρφωσης,και ο αλγόριθμος ελέγχου πρέπει να λύσει το πρόβλημα της δυναμικής αποσύνδεσης του κυκλώματος servo διπλού άξοναΗ τεχνική δυσκολία σχεδιασμού, κατασκευής και βαθμονόμησης αυξάνεται εκθετικά..
ΙΙ. Σενάρια εφαρμογής: ειδική βαθμονόμηση και προσομοίωση συστήματος
Η επιλογή του οποίουΠοσοστόΗ χρήση του πίνακα εξαρτάται κυρίως από τη φύση των απαιτήσεων δοκιμής του υπό δοκιμή αντικειμένου.
Τυπικά σενάρια εφαρμογής για μονοάξονεςΠοσοστόπίνακες:
Καθορισμός των παραμέτρων της συσκευής αδράνειας: Εκτέλεση βασικών δοκιμών επιδόσεωνΓυροσκόπιακαιεπιταχυνόμετρα, όπως η μέτρηση της μη γραμμικότητας του συντελεστή κλιμάκωσης τους σε λειτουργία ταχύτητας ακρίβειας ή η μέτρηση της μηδενικής προκατάληψης τους χρησιμοποιώντας το συστατικό περιστροφής της Γης σε λειτουργία θέσης.
Δυναμική δοκιμή με ένα μόνο βαθμό ελευθερίαςΧρησιμοποιήθηκεσπίνακας γωνιακών δονήσεων, μια σινουσοειδής γωνιακή δόνηση συγκεκριμένης συχνότηταςεφαρμόζεται στην αδρανειακή συσκευή για να δοκιμάσει τα χαρακτηριστικά της δυναμικής απόκρισης συχνότητας.
Δοκιμές ειδικών λειτουργικών μονάδων: δοκιμή των επιδόσεων σάρωσης ενός άξονα της κεραίας ραντάρ, της ακρίβειας στίξης ενός άξονα των οπτικών εξαρτημάτων, κλπ.
Μετρολογική αναφορά υψηλής ακρίβειας:Ως γωνιακή αναφοράστηνΤο πεδίο της μετρολογίας, παρέχει τα τυποποιημένα σήματα γωνιακής μετατόπισης ή γωνιακής ταχύτητας για άλλα όργανα.
Τυπικά σενάρια εφαρμογής των δύο άξονων rέφαγεπίνακες:
Δοκιμασία συστήματος αδρανειακής πλοήγησης (INS) και συστήματος αναφοράς στάσης και κατεύθυνσης (AHRS): Αυτή είναι η βασική εφαρμογή του διπλού άξοναΠοσοστόΤο τραπέζι.λευκήτις διμερείς αλλαγές στάσης αεροσκαφών, πυραύλων, πλοίων κ.λπ., η στάσηΗ ακρίβεια υπολογισμού, η δυναμική ικανότητα παρακολούθησης και ο αλγόριθμος ευθυγράμμισης ολόκληρου του συστήματος πλοήγησης δοκιμάζονται και επαληθεύονται.
Δοκιμές ηλεκτρο-οπτικών συστημάτων παρακολούθησης και στόχευσης: Χρησιμοποιείται για τη δοκιμή εξοπλισμού που απαιτεί δισδιάστατη κίνηση, όπως Ηλεκτρο-οπτικές κάψουλες, τερματικά επικοινωνίας με λέιζερ και επιβατικά ωφέλιμα φορτία. ένα duα-άξοναςΠοσοστόΟ πίνακας μπορεί να προσομοιώσει τη σχετική κίνηση ενός στόχου στο οπτικό πεδίο, αξιολογώντας την ακρίβεια παρακολούθησης, τη σταθερότητα και τις δυνατότητες βαθμονόμησης οπτικής γραμμής του συστήματος.
Συμμετοχή σε εκπαιδευτικά προγράμματα: στην ανάπτυξη κατευθυνόμενων όπλων όπως πύραυλοι και drones, ένας διπλός άξοναςΠοσοστόΟ πίνακας χρησιμεύει ως προσομοιωτής κίνησης, μεταφέροντας πραγματικά εξαρτήματα, όπως το κεφάλι αναζήτησης..
Συνδυασμένη δοκιμή προσαρμοστικότητας στο περιβάλλον: Συνδυασμέναμεθάλαμοι θερμοκρασίας, πίνακες δονήσεων, κλπ., για να σχηματιστούν σύνθετες δοκιμέςΣυστήματα όπως "τροχονόστρες διπλής άξονας με ελεγχόμενη θερμοκρασία" για τη δοκιμή της απόδοσης αδρανειακών συσκευών ή συστημάτων υπό τις συνθήκες ζεύξης της αλλαγής θερμοκρασίας και της κίνησης στάσης.
Αρχές επιλογής σεναρίου: Εάν ο στόχος της δοκιμής περιορίζεται στην απομόνωση του μοντέλου σφάλματος των μηχανισμών αδρανείας υπόμία και μοναδική φυσική είσοδο, ενός άξοναΠοσοστόΤο ελεγχόμενο αντικείμενο αναβαθμίζεται σεπροϊόν σε επίπεδο συστήματος, και ο μηχανισμός λειτουργίας του βασίζεται σεΠολυδιάστατη ανίχνευση ή έλεγχος στάσης, διπλού άξονα ήΠολλαπλές-άξοναςΠοσοστόΗ εικόνα του πίνακα πρέπει να χρησιμοποιείται για την αναπαραγωγή του πραγματικού περιβάλλοντος εργασίας.
ΙΙΙ. Συγκρίσεις συνολικών δαπανών: τιμή αγοράςVSΣυνολικές επενδύσεις κύκλου ζωής
Η σύγκριση του κόστους υπερβαίνει κατά πολύ τις προσφορές εξοπλισμού· θα πρέπει να λαμβάνει συνολικά υπόψη το CAPEX (κεφαλαιακές δαπάνες) και το OPEX (ενεργειακές δαπάνες).
|
Διάρθρωση κόστους
|
Δοκιμή αδράνειας ενός άξοναΠοσοστόπίνακα
|
Δοκιμή αδράνειας σε δύο άξονεςΠοσοστόπίνακα
|
|
Κόστος αγοράς
|
Το κόστος είναι χαμηλότερο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η μηχανική δομή, τα εξαρτήματα κίνησης και το σύστημα ελέγχου είναι σχετικά απλά.διπλή-άξονας rέφαγε Το τραπέζι είναι συνήθως 2 έως 3 φορές πιο ακριβό από ένα μονοάξοναΠοσοστό τραπέζι, ή ακόμα περισσότερο.
|
Η αύξηση του κόστους οφείλεται σε:
1Ένα επιπλέον σύνολο από συστήματα άξονα υψηλής ακρίβειας, κινητήρες και αισθητήρες.
2Πιο περίπλοκη επεξεργασία ακριβείας και συναρμολόγηση των πλακών σε σχήμα "U" ή "O".
3Ένας πιο ισχυρός ελεγκτής κίνησης πολλών αξόνων και προηγμένο λογισμικό ελέγχου.
|
|
Εγκατάσταση και υποδομή
|
Οι απαιτήσεις για τις δονήσεις των θεμελίων και την πλατφόρμα εγκατάστασης είναι σχετικά χαλαρές και το αποτύπωμα είναι μικρό.
|
Οι απαιτήσεις είναι αυστηρές.απαιτείται θεμέλιο υψηλής ακαμψίας και υψηλής ριζικής μόνωσηςγια την καταστολή των μικρο-δονήσεων που προκαλούνται από την κίνηση πολλαπλών πλαισίων, και το αποτύπωμα είναι συνήθως μεγαλύτερο.
|
|
Συστήματα ελέγχου και ενσωμάτωση
|
Το σύστημα ελέγχου είναι απλό, συνήθως ένα ειδικό μονάξυλο ελεγκτή και η ολοκλήρωση του συστήματος είναι εύκολη.
|
Αυτό απαιτείΣυστήματα ελέγχου γενικής χρήσης ή προηγμένα ειδικά συστήματα ελέγχου με συντονισμό πολλών άξονων, και οι αλγόριθμοι λογισμικού είναι πολύπλοκοιΗ ολοκλήρωση με συστήματα δοκιμών υψηλότερου επιπέδου (όπως η ανταλλαγή δεδομένων σε πραγματικό χρόνο μέσω δικτύων Ethernet ή αντανακλαστικής μνήμης) είναι ακόμη πιο απαιτητική, αυξάνοντας σημαντικά το κόστος ολοκλήρωσης..
|
|
Συντήρηση και βαθμονόμηση
|
Η συντήρηση είναι απλή και η βαθμονόμηση έχει ως κύριο στόχο την ακρίβεια θέσης και τη σταθερότητα ταχύτητας ενός συστήματος ενός άξονα.
|
Η συντήρηση είναι σχετικά περίπλοκη και απαιτεί τακτικούς ελέγχους και βαθμονόμησηςτης ορθογώνου άξονα,διάξια θέση μηδέν, καιΔυναμικό σφάλμα ζεύξης.
|
|
Χρήση και κατανάλωση ενέργειας
|
Έχει χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και σύντομο κύκλο εκπαίδευσης του χειριστή.
|
Καταναλώνει μεγάλη ισχύ (πολλαπλές μονάδες κίνησης), απαιτεί υψηλές θεωρητικές γνώσεις και εμπειρία από τους χειριστές και έχει υψηλά κόστη κατάρτισης.
|
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!