本文關(guān)鍵詞：高精度光纖自動纏繞機(jī)研制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：光纖陀螺(FOG, Fiber Optic Gyroscope)是在激光陀螺基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型導(dǎo)航方式,具有結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、動態(tài)范圍大等優(yōu)勢,在民用和軍用領(lǐng)域備受世界各國關(guān)注。目前國內(nèi)在提高光纖陀螺精度方面的研究主要集中在對其輸出漂移進(jìn)行補(bǔ)償,而對其核心元件—光纖環(huán)的加工關(guān)注比較少,在光纖環(huán)的繞制中引入的相位噪聲是光纖陀螺噪聲的最大來源,其纏繞質(zhì)量直接影響光纖陀螺的性能。光纖纏繞機(jī)是進(jìn)行光纖環(huán)繞制的專用設(shè)備,提高光纖纏繞機(jī)自動化水平、穩(wěn)定性和控制精度是提高光纖陀螺精度最有效的措施,因此研制高精度的光纖自動纏繞機(jī)具有重要的實(shí)際意義。本文主要研究內(nèi)容如下：第一章,介紹了光纖陀螺的原理及其優(yōu)勢,從光纖環(huán)的繞法以及光纖纏繞機(jī)兩個(gè)方面,概述了光纖陀螺國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,提出了本課題的研究意義和內(nèi)容。第二章,參考國內(nèi)外同類設(shè)備提出本文光纖纏繞機(jī)技術(shù)要求,并根據(jù)光纖環(huán)繞制工藝進(jìn)行結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì),分別對主軸系統(tǒng)、圖像檢測系統(tǒng)、供纖單元及其定位系統(tǒng)、自動排線系統(tǒng)等子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),通過計(jì)算對關(guān)鍵元件進(jìn)行選型及校核。第三章,提出了光纖自動纏繞機(jī)控制系統(tǒng)整體構(gòu)架,搭建了以運(yùn)動控制器為下位機(jī),以觸摸屏為上位機(jī)的控制系統(tǒng),并從工藝要求出發(fā),設(shè)計(jì)了主程序及人機(jī)界面,實(shí)現(xiàn)了單機(jī)調(diào)試,工藝參數(shù)配置,自動生產(chǎn),故障診斷,斷電恢復(fù),實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能。第四章,針對光纖纏繞機(jī)特殊要求,搭建了一套以測力傳感器,彈簧,供纖伺服電機(jī),收纖伺服電機(jī),張力控制器為核心的張力控制系統(tǒng),對其進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,設(shè)計(jì)模糊自調(diào)整PID控制器,并對其進(jìn)行仿真分析,仿真結(jié)果表明該張力控制器控制效果良好,可以滿足光纖纏繞機(jī)張力控制的要求。第五章,分別用1號魚線和試驗(yàn)光纖進(jìn)行試?yán)@,初步測試了本光纖纏繞機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、可靠性,控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的簡潔性、人性化程度,并在試?yán)@過程中對不合理的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn),為后續(xù)試驗(yàn)打好基礎(chǔ)。第六章,總結(jié)概述全文內(nèi)容,提出了下一步工作展望。
【關(guān)鍵詞】：光纖環(huán) 繞線機(jī) 四級對稱繞法 張力控制 模糊自整定
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN253
【目錄】：

• 致謝4-6
• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 光纖陀螺簡介11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-20
• 1.2.1 光纖環(huán)繞法研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.2 光纖纏繞機(jī)研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3 課題研究目的與意義20-21
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容21-22
• 1.5 本章小結(jié)22-23
• 第2章 光纖纏繞機(jī)結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)23-43
• 2.1 光纖環(huán)的生產(chǎn)工藝23-25
• 2.2 光纖纏繞機(jī)技術(shù)要求25-26
• 2.3 光纖纏繞機(jī)設(shè)備構(gòu)成26-41
• 2.3.1 主軸系統(tǒng)26-32
• 2.3.2 圖像檢測系統(tǒng)32-34
• 2.3.3 供纖單元及其定位系統(tǒng)34-40
• 2.3.4 自動排線系統(tǒng)40-41
• 2.4 本章小結(jié)41-43
• 第3章 光纖纏繞機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)43-57
• 3.1 控制系統(tǒng)整體架構(gòu)43-44
• 3.2 控制系統(tǒng)硬件電路總體設(shè)計(jì)44-50
• 3.2.1 運(yùn)動控制器的選擇44-46
• 3.2.2 觸摸屏的選擇46-47
• 3.2.3 系統(tǒng)電源控制電路設(shè)計(jì)47-48
• 3.2.4 電控柜設(shè)計(jì)48-50
• 3.3 控制系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)50-56
• 3.3.1 主控程序的設(shè)計(jì)51-53
• 3.3.2 人機(jī)界面的設(shè)計(jì)53-56
• 3.4 本章小結(jié)56-57
• 第4章 光纖纏繞機(jī)張力控制研究57-71
• 4.1 張力控制方案確定57-59
• 4.2 張力控制系統(tǒng)建模59-63
• 4.3 張力控制系統(tǒng)模糊自整定PID控制63-67
• 4.3.1 模糊自調(diào)整PID控制器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)63-64
• 4.3.2 建立隸屬關(guān)系64-65
• 4.3.3 建立模糊控制規(guī)則表65-66
• 4.3.4 模糊推理系統(tǒng)的選擇66-67
• 4.3.5 PID參數(shù)自整定計(jì)算67
• 4.4 仿真分析67-69
• 4.5 本章小結(jié)69-71
• 第5章 整機(jī)調(diào)試71-77
• 5.1 精度復(fù)核72-73
• 5.2 發(fā)現(xiàn)問題及改進(jìn)73-75
• 5.3 本章小結(jié)75-77
• 第6章 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 總結(jié)77-78
• 6.2 展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-83

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本文編號：420667