Цифровая система управления доплеровского модулятора мессбауэровского спектрометра
Аннотация
Целью данной работы является разработка цифрового устройства управления доплеровского модулятора, которое совмещало бы в себе функции задающего генератора и драйвера доплеровского модулятора. Данное устройство должно обеспечивать точность воспроизведения заданного закона изменения скорости подвижной части доплеровского модулятора достаточной для спектрометра с высоким скоростным разрешением (не менее 512 точек в спектре). При этом разрабатываемая система не должна обладать недостатками аналоговых систем управления.
Для достижения заданной цели были обозначены и решены следующие основные задачи:
1. Выбор метода регулирования и разработка упрощенной математической модели устройства управления.
2. Выбор и применение методов повышения точности работы цифрового устройства управления.
3. Разработка структурной схемы цифрового драйвера.
4. Разработка схемы электрической принципиальной цифрового устройства управления доплеровского модулятора Мессбауэровского спектрометра.
Для осуществления управления доплеровским модулятором выбрана цифровая система управления с отрицательной обратной связью. Подбор параметров звена регулятора цифровой системы управления, а также моделирование работы устройства производилась в математическом пакете Matlab.
Далее, полученная система, для повышения точности работы, была дополнена блоком, осуществляющим комбинированное управление. Так же, для достижения лучших результатов было произведено сглаживание управляющего воздействия при помощи полинома 11-го порядка. Моделирование в программе MatLab показало, что система управления с применением методов повышения точности способна обеспечить воспроизведение задаваемого закона изменения скорости необходимое для спектрометра со скоростным разрешением в 4096 точек.
Для реализации предложенного метода управления была разработана схема электрическая принципиальная. Финальным шагом работы стала разработка печатной платы для полученной схемы.
Пояснительная записка изложена на 115 страницах, содержит 48 рисунков, 3 таблицы, 29 использованных литературных источников и 2 приложения.
Для достижения заданной цели были обозначены и решены следующие основные задачи:
1. Выбор метода регулирования и разработка упрощенной математической модели устройства управления.
2. Выбор и применение методов повышения точности работы цифрового устройства управления.
3. Разработка структурной схемы цифрового драйвера.
4. Разработка схемы электрической принципиальной цифрового устройства управления доплеровского модулятора Мессбауэровского спектрометра.
Для осуществления управления доплеровским модулятором выбрана цифровая система управления с отрицательной обратной связью. Подбор параметров звена регулятора цифровой системы управления, а также моделирование работы устройства производилась в математическом пакете Matlab.
Далее, полученная система, для повышения точности работы, была дополнена блоком, осуществляющим комбинированное управление. Так же, для достижения лучших результатов было произведено сглаживание управляющего воздействия при помощи полинома 11-го порядка. Моделирование в программе MatLab показало, что система управления с применением методов повышения точности способна обеспечить воспроизведение задаваемого закона изменения скорости необходимое для спектрометра со скоростным разрешением в 4096 точек.
Для реализации предложенного метода управления была разработана схема электрическая принципиальная. Финальным шагом работы стала разработка печатной платы для полученной схемы.
Пояснительная записка изложена на 115 страницах, содержит 48 рисунков, 3 таблицы, 29 использованных литературных источников и 2 приложения.