Дипломная работа: Управление напряжением рентгеноскопической установки
126 страниц текста, 37 рисунков, 12 таблиц, 4 приложения
Объектом управления является рентгеновская трубка 0.32BPM34-160.
В данной дипломной работе проведено проектирование контура управления напряжением рентгеноскопической установки.
Для исследования контура управления напряжением рентгеноскопической установки использован пакет Matlab с приложением Simulink.
В ходе работы построена функциональная схема, математическая модель объекта управления, выбран закон управления, проведен анализ и синтез системы, рассмотрены статические и динамические характеристики системы, исследовано влияние возмущений на систему после чего сделан вывод что система удовлетворяет требованиям ТЗ.
Разработана принципиальная схема управляющего вычислителя, а также технологический процесс сборки печатного узла вычислителя. Рассчитана себестоимость системы и ее рыночная цена. Определены и проанализированы вредные и опасные факторы при разработке данного проекта.
РЕНТГЕНОСКОПИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, КОНТУР УПРАВЛЕНИЯ, МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, АНОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ, ЛОГАРИФМИЧЕСКАЯ ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ЗАПАС ПО АМПЛИТУДЕ. ЗАПАС ПО ФАЗЕ, ВРЕМЯ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА, СТАТИЧЕСКАЯ ОШИБКА, КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ ЗВЕНО, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, СЕБЕСТОИМОСТЬ.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ОУ – объект управления;
САУ – система автоматического управления;
ЛАЧХ – логарифмическая амплитудно-частотная характеристика;
ЦСАУ – цифровая система автоматического управления;
АЦП – аналоговый – цифровой преобразователь;
ЦАП – цифровой – аналоговый преобразователь;
ШИМ – широтно-импульсный модулятор;
СС-схема сравнения;
МП – микропроцессор;
БИ- блок инверторов;
Тр1, Тр2– трансформатор;
УН1,УН2 – умножитель напряжения;
РТ – рентгеновская трубка;
ДТ – датчик тока;
ДН – датчик напряжения.
ВВЕДЕНИЕ
Установка, рассматриваемая в данной работе, предназначена для досмотра багажа на пунктах таможенного контроля. Досматриваемый объект, перемещаясь в досмотровом туннеле с помощью ленточного транспортера, пересекает веерный луч рентгеновского излучения, которое формируется рентгеновской трубкой. Теневое изображение сечения объекта регистрируется линейкой фотодатчиков и циклически формирует изображение объекта, выводимое на экран.
В связи с тем, что химический состав веществ(оружие, контрабанда, наркотики, взрывоопасные вещества), которые необходимо контролировать на таможнях, разный. Не своевременное определение данных веществ может привести к очень серьезным последствиям, поэтому возникает необходимость использования рентгеноскопических интроскопов.
Для контроля необходимо излучать волны разной длины и интенсивности. Поэтому необходимо стабилизировать работу и интенсивность излучения рентгеновской трубки. Причины, вызывающие изменение рабочих параметров рентгеноскопов в процессе работы, - колебания напряжения сети и изменение анодного тока.
В данной работе будет рассматриваться анализ и синтез контура управления напряжением, исследованы статические и динамические характеристики системы. А также рассмотрена машинная модель системы управления, экспериментально исследованы динамические и статические характеристики одного из блоков системы, разработан технологичесий процесс сборки печатного узла управляющего вычислителя. Рассчитана стоимость вычислителя и определены мероприятия по охране труда разработчика.
1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ РЕНТГЕНОСКОПИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДОСМОТРА
1.1 Состояние проблемы и описание ОУ
Установка, рассматриваемая в данной работе, предназначена для досмотра багажа на пунктах таможенного контроля. Для предотвращения перемещения через границу оружия, контрабанды, наркотиков, взрывоопасных веществ необходимо контролировать этот процесс . Поэтому возникает необходимость использования рентгеноскопических интроскопов.
Для контроля необходимо излучать волны разной длины и интенсивности. Поэтому необходимо стабилизировать работу и интенсивность излучения рентгеновской трубки. Причины, вызывающие изменение рабочих параметров рентгеноскопов в процессе работы, - колебания напряжения сети и изменение анодного тока. Колебания напряжения сети приводят к значительным колебаниям интенсивности излучения вследствие изменения анодного напряжения и тока. Изменения анодного напряжения и особенно анодного тока могут также вызвать превышение допустимой мощности трубки либо номинального напряжения трубки при уменьшении анодного тока (уменьшение падения напряжения).
В данном дипломном проекте разрабатывается контур управления и стабилизации напряжения рентгеноскопической установки, рассмотрены возмущающие воздействия, такие как пульсация, колебания и шумы напряжения сети.