A System design and implementation to find the transfer function of a mechanical rate gyroscope
Mekanik hız ciroskopların transfer fonksiyonunu bulabilmek için bir sistem tasarlanması ve gerçekleştirilmesi
- Tez No: 119055
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT EYÜBOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: GYT, PCB, DAB, METU, FPGA, RAM, Doğal Frekans, Sönümlenme Oranı. VI, GYT, PCB, DAB, METU, FPGA, RAM, Natural Frequency, Damping Ratio. IV
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 149
Özet
oz MEKANİK HIZ CİROSKOPLARIN TRANSFER FONKSİYONUNU BULABİLMEK İÇİN BİR SİSTEM TASARLANMASI VE GERÇEKLEŞTİRİLMESİ. BARUTÇU, Burak Yüksek Lisans, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Murat EYÜBOĞLU Eylül 2002, 133 sayfa Türk Silahlar Kuvvetlerindeki LEOPARD 1A1 tanklarının modernizasyonu kapsamında hız geri besleme döngüsünde kullanılan mekanik hız ciroskoplarının (silah ve gövde/kule ciroskopları) gerekli denge hassasiyetini karşılayıp karşılayamayacağını öğrenmek amacıyla testlerinin yapılmasına gerek duyulmuştur. Bu ciroskoplar 1960 Ti yıllardan beri kullanıldığı için transfer özellikleri olması gereken değerlerden farklı olabilir.Bu amaçla ciroskoplar ASELSAN'da test edilmiştir. Ciroskopu test etmek için ASELSAN'da tasarlanan sistem; ciroskopa dairesel hareketi veren KOLLMORGEN firmasının servomotoru, sinyal örnekleme, servomotru sürmek ve frekans tepkisini bulmak için kullanılan Agilent 35670 Dinamik Sinyal Analizörü, güç kaynaklan ve ciroskopun çıkışını demodüle etmek için kullanılan demodülatörden oluşmaktadır. Agilent 35670 Dinamik Sinyal Analizörü pahalı bir alet olup bu test için sadece birkaç seçmeli özelliği kullanılmaktadır. Detaylı ciroskop performans analizi ve veri depolama açısından kullanışlı bir alet değildir. Bu yüzden yeni bir sistem tasarımına ihtiyaç duyulmuştur. Yeni sistemde Agilent 35670 Dinamik Sinyal Analizör ve demodulator yerine Ciroskop Test edici (GYT) donanımı ve bilgisayar (PC) kullanılmıştır. Bu sistemin diğer bir avantajı ise demodulator devrelerinin GYTye gömülmesi ve bu donanımın bilgisayarla haberleşebilmesi yeteneği ile tüm ciroskop testlerinin bilgisayar kontrolü ile yapılabilmesidir. Ciroskop Test edici donanımı ve bilgisayar yazılımı tasannu bu tezin ana konusudur. GYT'nin içerisinde iki adet baskı devre kartı bulunmaktadır. Bunlardan biri Güç Kartı (PB) diğeri Veri Kazaç Kartı (DAB) dır. Bu iki kart O.D.T.Ü. mekanik mühendisliği tarafından tasarlanan bir kutu içerisine yerleştirilir. Güç kartı güç ve demodulator devrelerinden oluşur. DAB üç adet A/D, bir adet D/A çevirici, Dışarıdan Programlanabilen Kapı Dizinleri (FPGA), PIC17C756A mikro denetleyici ve 1Mx32 statik RAM modülünden oluşmaktadır. Bilgisayar yazılımı tüm GYT işlemlerini kontrol eder ve bu yazılım Agilent Vee. Pro. 6.01 kullanılarak geliştirilmiştir. GYT tasarımının doğruluğunu test etmek için aktif düşük geçirgenli bir butterworth filtrenin transfer fonksiyonu bulunmuştur. Test sonuçlarına göre 1- 100 Hz bandında genlik tepkisinde % 1.541, faz tepkisinde % 0.2041 hata gözlenmiştir. GYT kullanılarak servomotorun band genişliği 74 Hz bulunmuştur. LEOPARD 1A1 tankındaki silah ciroskopunun yükseliş eksenin GYT ile yapılan testinde ciroskopun doğal frekansı 26 Hz, sönümlenme oranı ise 0.64 olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT A SYSTEM DESIGN AND IMPLEMENTATION TO FIND THE TRANSFER FUNCTION OF A MECHANICAL RATE GYROSCOPE BARUTÇU, Burak M.S., Department of Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Prof. Dr. Murat EYÜBO?LU September 2002, 133 pages In the scope of modernization of LEOPARD 1 Al tanks of Turkish Army Forces by ASELSAN Inc., mechanical rate gyroscopes (weapon and body/tower gyroscopes) used in these tanks as velocity loop feedback unit, required to be tested to decide whether these gyroscopes can meet required stabilization sensitivity. Transfer characteristics of these gyroscopes often deviate from original values since these devices have been used since 1960's. In this concept, gyroscopes are tested in ASELSAN Inc. The system that is designed at ASELSAN Inc. to test gyroscopes is composed of a KOLLMORGEN Inc. Servomotor system, used for rotational motion of the gyroscope, Agilent 35670A Dynamic Signal Analyzer, used to evaluate the frequency response, to drive servomotor and for data acquisition, power supplies and a demodulator, to demodulate gyroscope output. Agilent 35670A Dynamic Signal Analyzer is an expensive device and only some of its optional features are used for these tests. It is not a user-friendly device for detailed gyro performance analysis and large data storage. Therefore, design of a new system for gyroscope testing was feasible. Instead of Agilent 35670A Dynamic Signal Analyzer and demodulator, Gyroscope Tester (GYT) hardware and PC are used in the new system. Another advantage of this new system is that demodulator circuits are embedded to GYT device and GYT device iiicommunicates with personal computer (PC) so all gyroscope tests are done with the control of PC. GYT design and PC software design is the main subject of this thesis. There are two Printed Circuit Boards (PCB) in the Gyro Tester. One is Power Board (PB) and the other is a Data Acquisition Board (DAB). These two cards are placed in a case, which is developed by Mechanical Engineering at METU. PB composes of power and demodulator circuits DAB composes of three A/Ds and one D/A converters, Field Programmable Gate Array (FPGA), Microchip PIC17C756A microcontroller (PIC) and 1Mx32 static RAM. PC software controls all GYT operations and it is written by using Agilent Vee Pro 6.01. To test the accuracy of the designed GYT, transfer function of an active lowpass butterworth filter is characterized. Test results showed that a 1.541 % error in the magnitude and 0.2041 % error in the phase response in the 1-100 Hz band. Servomotor bandwidth is found as 74 Hz with GYT. Vertical axis of weapon gyroscope of LEOPARD 1 Al tank is tested and natural frequency and damping ratio are found as 26 Hz and 0.64.
Benzer Tezler
- Modelling, control and implementation of an unmanned vertical take-off and landing aircraft
Dikey iniş kalkış yapabilen bir insansız hava aracının modellenmesi, kontrolü ve gerçeklenmesi
FARABİ AHMED TARHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- Gece soğutmasının bina ısıl performansına etkilerinin saatlik analiz programı ile incelenmesi
Investigation of the effects of night cooling on building thermal performance with hourly analysis program
İSMAİL ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ÇAKAN
- Anahtarlı kapasite filtre devrelerinin gerçeklenmesi ve spice programı ile analizi
Realization of switched capacitor filters and analysing by spice program
CEVAT ÖNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ABDULLAH FERİKOĞLU
- İmalat stratejileri ve imalat teknolojisi seçiminde uzman sistem yaklaşımı
Manufacturing strategies and an expert system approach to selecting manufacturing technology
İBRAHİM ÇİL
Doktora
Türkçe
1997
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN EVREN
- En uygun hayat sigortası poliçesi seçimini sağlayan bir karar modeli
A Decision model for selecting the optimum insurance policy
H.BÜLENT CERİT
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. RAMAZAN EVREN