Очень хороший автор. Работает оперативно. Цены не высокие. Всегда на связи
Информация о работе
Подробнее о работе
разработка и исследование программно-аппаратного комплекса определения гидродинамических и тяговых характеристик подводных аппаратов в услови-ях мелко
- 74 страниц
- 2018 год
- 37 просмотров
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Освоение Мирового океана – одна из важнейших и приоритетных за-дач Российской Федерации. Об этом говорится в концепции федеральной це-левой программы «Мировой океан» на 2016-2031 годы, утверждённой распо-ряжением от 22 июня 2015 года №1143-р правительства Российской Федера-ции. Цель Программы – активизация использования ресурсного и простран-ственного потенциала морей России и обеспечение присутствия России в ключевых районах Мирового океана и Антарктике, а также реализация страте-гических задач по научному и информационному обеспечению развития мор-ской деятельности.
Программа включает следующие подпрограммы:
комплексные исследования Антарктики;
экспедиционные исследования в Мировом океане;
прикладные исследования природы Мирового океана;
совершенствование информационного обеспечения морской деятель-ности [1].
Большую роль в развитии данной программы играют автономные из-мерительные платформы, основу которых составляют робототехнические си-стемы, способные функционировать в сложной подводной среде. Основные виды задач, которые способны выполнять автономные необитаемые подвод-ные аппараты:
обзорно-поисковые работы, включая поиск и обследование затонув-ших объектов, инспекцию подводных сооружений и коммуникаций;
развертывание широкомасштабных долговременных систем наблю-дения и мониторинга морских акваторий, рельефа дна, геологических образо-ваний, биологических объектов и гидрофизических полей;
геологическую разведку, включая топографическую, фототелевизи-онную съемку морского дна, акустическое профилирование и картографиро-вание рельефа;
патрулирование морских акваторий, освещение подводной обстанов-ки и другие задачи по охране подводных территорий [2].
Разработкой и конструированием подводных робототехнических ком-плексов занимается Институт проблем морских технологий ДВО РАН. С мо-мента основания в 1988 году в Институте разработаны десятки образцов не-обитаемых подводных аппаратов как автономного, так и привязного типа. [ссылки на работы ИПМТ]. Решающее значение при разработке системы управления движением подводного аппарата имеет математическая модель динамики, параметры которой имеют нелинейный характер и широкий диапа-зон изменения в зависимости от параметров движения и не поддаются одно-значному аналитическому описанию.
Целью данной работы является разработка и исследование программно-аппаратного комплекса определения гидродинамических и тяговых характери-стик подводных аппаратов в условиях мелководного полигона.
-
В ходе данной работы был проведен глубокий анализ существующих методов измерения гидродинамических характеристик подводных аппаратов. Эффективными являются следующие методы:
математическое моделирование движения АНПА;
виртуальная продувка моделей;
испытания АНПА в опытовых бассейнах;
испытания АНПА в аэродинамических трубах.
Анализ данных методов выявил их недостатки: математическое моде-лирование движения АНПА и виртуальная продувка моделей не дают полный спектр необходимых гидродинамических характеристик, а транспортировка НПА для испытаний в существующие лабораторные комплексы неприемлема для сотрудников ИПМТ, ввиду затрачиваемого времени, стоимости логистики и услуг испытательных центров.
Решением данной проблемы послужила разработка тензометрического стенда, который может быть установлен на морском причале доступного мел-ководного полигона бухты Патрокл.
Исходя из требований по назначению и функциональной схемы стенда была спроектирована модель и определен состав оборудования:
измерительное оборудование;
программно-аппаратных средств обработки и накопления данных;
электрический привод.
На основании расчетов и анализа современного рынка электрического оборудования был произведен подбор соответствующего оборудования. В ка-честве измерительного оборудования были выбраны следующие компоненты:
тензометрический датчик Тензо-М Т2-С3;
магнитный энкодер AS5048;
датчик тока на эффекте Холла ACS712ELCTR-30A-T;
В качестве программно-аппаратных средств обработки и накопления данных были выбраны следующие компоненты:
программное обеспечение ZETLab;
предварительный усилитель ZET 411;
многоканальный аналого-цифровой преобразователь ZET 210.
В качестве электропривода был выбран электродвигатель ДПУ87-75-1-23.
Выбранный электродвигатель ДПУ87-75-1-23 был подвергнут испыта-ниям на нагрузочном стенде Magtrol. В результате испытаний были получены характеристики, позволяющие построить адекватную модель тензометриче-ского стенда. Данная модель была реализована в программном обеспечении Matlab, с помощью которой был проведен ряд вычислительных эксперимен-тов, которые позволили составить зависимости скорости буксировки разнооб-разных НПА разработки ИПМТ от напряжения управления электродвигателя лебедки.
1. Об утверждении концепции федеральной целевой программы «Мировой океан» на 2016–2031 годы [Электронный ресурс]// Правительство России // Режим доступа: http://government.ru/docs/18570/ (дата обращения 30.03.2018)
2. Разработка научных основ и технологий автоматизированного исследования океани-ческой среды [Электронный ресурс] // ИПМТ ДВО РАН // Режим доступа: http://www.imtp.febras.ru/metody-issledovaniya-okeana.html (дата обращения 30.03.2018)
3. Вельтищев В.В. - Автоматизация проектирования подводных телеуправляемых ком-плексов/ В.В. Вельтищев, А.Н. Кропотов, В.А. Челышев // Современные технологии автома-тизации – 1997 - №2 – с. 50 – 53
4. Киселев Л.В. – Проблемно-ориентированные модели динамики и управления движе-нием автономных подводных роботов / Киселев Л.В. // XII Всероссийское совещание по про-блемам управления. ВСПУ-2014. Москва, 16-19 июня 2014 г. - с. 3771 – 3782
5. В.А. Костюков, А.Е. Кульченко, Б.В. Гуренко - Методика расчета гидродинамиче-ских коэффициентов АНПА [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона, №3 (2015)// Режим доступа: http://ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2015/3226 (дата обращения 05.04.2018)
6. Глубоководный опытовый бассейн [Электронный ресурс] // Крыловский государ-ственный университет // Режим доступа: http://krylov center.ru/rus/experimental_base/basin-deepwater/ (дата обращения 05.04.2018)
7. Русецкий А.А. – Оборудование и организация гидроаэродинамических лабораторий / А.А. Русецкий // Издательство «Судостроение» – 1975 г. – с. 151
8. Аэродинамическая труба впервые послужит для разработки кораблей ВМФ России [Электрон-ный ресурс] // ФЛОТПРОМ // Режим доступа: https://flotprom.ru/2017/КрыловскийЦентр1/(дата обращения 18.04.2018)
9. Ландшафтная аэродинамическая труба [Электронный ресурс] // Крыловский государ-ственный университет // Режим доступа: http://krylov center.ru/rus/experimental_base/base-lvt/ (да-та обращения 18.04.2018)
10. Опытовый бассейн [Электронный ресурс] // Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского // Режим доступа: http://www.tsagi.ru/experimental_base/opytovyy-basseyn/
11. Большая аэродинамическая труба [Электронный ресурс] // Крыловский государ-ственный университет // Режим доступа: http://krylov-center.ru/rus/experimental_base/base-aerodyn/ (дата обращения 18.04.2018)
12. Аэродинамическая труба Т-5 [Электронный ресурс] // Центральный аэрогидродина-мический институт имени профессора Н. Е. Жуковского // Режим доступа: http://www.tsagi.ru/experimental_base/aerodinamicheskaya-truba-t-5/ (дата обращения 18.04.2018)
13. Маневренно-мореходный бассейн [Электронный ресурс] // Крыловский государ-ственный университет // Режим доступа: http://krylov-center.ru/rus/experimental_base/basin-mansea/ (дата обращения 18.04.2018)
14. Что такое тензодатчик [Электронный ресурс] // Разновес.ру // Режим доступа: http://www.raznoves.ru/podderzhka/stati/chto-takoe-tenzodatchik-raznica-mezhdu-tenzometricheskim-datchikom-i-tenzorezistornym-datchikom/ (дата обращения 03.05.2018)
15. Тарануха Н.А. - Гравитационная буксировочная система для испытаний моделей су-дов/ Н. А. Тарануха, С. В. Кошкин, Е. И. Селиванов, М. П. Шадрин // Мореходство и морские науки – 2011: избранные доклады Третьей Сахалинской региональной морской научно-технической конференции (15-16 февраля 2011 г.), с. 90 – 107
16. Датчики и микроконтроллеры [Электронный ресурс] // Интернет-ресурс об электро-нике о IT-технологиях Habr // Режим доступа: https://habr.com/post/260639/
17. Электроприводы [Электронный ресурс] // Интернет-ресурс «Инженерные решения» // Режим доступа: http://engineering-solutions.ru/motorcontrol/
18. Ильинский Н.Ф. - Общий курс электропривода / Н.Ф. Ильинский // Издательство МЭИ - 1999 г. - с. 30-36
19. Киселев Л.В., Медведев А.В. - О параметрических соотношениях гидродинамики и устойчивости движения автономного подводного робота // Подводные исследования и робото-техника – 2013, №1(15) - с. 17-22.
20. Киселев Л.В., Медведев А.В. - Сравнительный анализ и оптимизация динамических свойств автономных подводных роботов различных проектов и конфигураций // Подводные исследования и робототехника – 2012, №1(13) - с. 24-35.
21. Пантов Е.Н., Махин Н.Н., Шереметов Б.Б. - Основы теории движения подводных аппаратов. Л.: Судостоение, 1973 - 209 с.
22. Агеев М.Д., Касаткин Б.А., Киселев Л.В. и др. - Автоматические подводные аппара-ты. Л.: Судостроение, 1981 - 223 с.
23. Агеев М.Д. Автономные подводные роботы: системы и технологии/ М.Д. Агеев, Л.В. Киселев, Ю.В. Матвиенко и др.; под общ. ред. М.Д. Агеева; Ин-т проблем морских тех-нологий. – М.; Наука, 2005. – 398 с.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
