專利名稱：一種陀螺故障診斷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于自動測試和故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種陀螺故障診斷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
陀螺是慣導(dǎo)系統(tǒng)的核心器件，它決定了慣導(dǎo)系統(tǒng)的性能及可靠性。近些年，隨著慣導(dǎo)系統(tǒng)在軍機(jī)上大量裝備，對陀螺產(chǎn)能、性能和可靠性提出了更高的要求。要滿足上述需求，必須實(shí)現(xiàn)陀螺工業(yè)化批量生產(chǎn)。目前，我國陀螺的設(shè)計(jì)和加工水平發(fā)展迅速，但測試水平和故障診斷能力相對滯后，成為陀螺產(chǎn)能、性能和可靠性提升的瓶頸。當(dāng)前國內(nèi)廣泛應(yīng)用的陀螺故障診斷方法是基于對產(chǎn)品典型參數(shù)檢測，通過信號處理結(jié)果人工判斷和干預(yù)故障診斷過程。該診斷方法盡管可以實(shí)現(xiàn)對陀螺狀態(tài)的監(jiān)視和故障 診斷，但受可檢測信號范圍較窄的限制，故障診斷存在較大的局限性。診斷結(jié)果在很大程度上取決于該領(lǐng)域?qū)＜业膶I(yè)經(jīng)驗(yàn)，不能有效地利用并綜合多個(gè)專家的最佳經(jīng)驗(yàn)。缺乏推理和自判斷能力，不具備拓展和學(xué)習(xí)能力，對試驗(yàn)人員的技能要求較高，故障診斷的準(zhǔn)確率受人員影響較大。同時(shí)，對測試過程中出現(xiàn)的故障不能及時(shí)處理，效率低、實(shí)時(shí)性差，僅能利用陀螺所表現(xiàn)出的特定信號來診斷特定類型的故障，不能綜合考慮多故障同時(shí)發(fā)生及各種故障之間的相互聯(lián)系及影響。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種陀螺故障診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)陀螺自動測試，獲取并監(jiān)控陀螺的工作信號和測試數(shù)據(jù)，對于陀螺測試過程中出現(xiàn)的故障能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確、高效的給予診斷并提供專家處理建議和具體解決方案，將傳統(tǒng)的陀螺故障處理方式提升為智能化故障診斷模式。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種陀螺故障診斷系統(tǒng)包括陀螺自動化測試設(shè)備、自動位置轉(zhuǎn)臺9、陀螺工裝8 ;其中陀螺自動化測試設(shè)備包括馬達(dá)力反饋單元I、溫度控制單元
2、顯示器3、工控計(jì)算機(jī)4、數(shù)據(jù)采集單元5、多路直流穩(wěn)壓電源6、交流凈化電源7 ;交流凈化電源7和多路直流穩(wěn)壓電源6通過電源線連接，交流凈化電源7將220V/50HZ供電電源濾波凈化后輸出給多路直流穩(wěn)壓電源6 ;多路直流穩(wěn)壓電源6分別與馬達(dá)力反饋單元I和溫度控制單元2通過電纜連接，多路直流穩(wěn)壓電源6輸出直流5V、±15V、27V三種電壓給馬達(dá)力反饋單元I和溫度控制單元2供電；多路直流穩(wěn)壓電源6與馬達(dá)力反饋單元I通過19針航空插座及電源電纜進(jìn)行連接，馬達(dá)力反饋單元I包括馬達(dá)電源板、力反饋板和自動控制繼電器板，陀螺的馬達(dá)工作由自動控制繼電器板控制完成；馬達(dá)力反饋單元I與陀螺工裝8之間通過信號電纜進(jìn)行連接，馬達(dá)力反饋單元I端為32針航空插座，陀螺工裝8端為26針信號插座，負(fù)責(zé)陀螺馬達(dá)工作并將傳感器輸出信號反饋給力反饋回路；馬達(dá)力反饋單元I與數(shù)據(jù)采集單元5通過信號數(shù)據(jù)采集電纜進(jìn)行連接，馬達(dá)力反饋單元I端為24針航空插座，數(shù)據(jù)采集單元5端為數(shù)字電壓表內(nèi)置20通道多路掃描卡接線端子，將陀螺信號接入數(shù)字電壓表進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集；多路直流穩(wěn)壓電源6與溫度控制單元2通過24針航空插座及電源電纜進(jìn)行連接，溫度控制單元2包括陀螺、安裝夾具、環(huán)境三路溫控電路板及自動控制繼電器板，陀螺的溫度控制由自動控制繼電器板控制完成；溫度控制單元2與陀螺工裝8之間通過溫控電纜進(jìn)行連接，溫度控制單元2端為32針航空插座，陀螺工裝8端為26針溫控插座，負(fù)責(zé)陀螺、安裝夾具、環(huán)境三路的加溫和溫度精確控制；溫度控制單元2與數(shù)據(jù)采集單元5通過溫控?cái)?shù)據(jù)采集電纜進(jìn)行連接，溫度控制單元2端為19針航空插座，數(shù)據(jù)采集單元5端為數(shù)字電壓表內(nèi)置20通道多路掃描卡接線端子；工控計(jì)算機(jī)4與數(shù)據(jù)采集單元5使用IEEE-488接口進(jìn)行連接，工控計(jì)算機(jī)4內(nèi)置PCI插槽的GPIB488接口卡，陀螺的測試數(shù)據(jù)通過測試軟件自動采集，工控計(jì)算機(jī)4通過采集、處理和分析陀螺信號和數(shù)據(jù)完成陀螺故障的智能診斷；工控計(jì)算機(jī)4與自動位置轉(zhuǎn)臺9之間使用RS-485接口進(jìn)行連接，工控計(jì)算機(jī)4內(nèi)置PCI插槽的串口卡，負(fù)責(zé)工控計(jì)算機(jī)4對自動位置轉(zhuǎn)臺9的自動控制和運(yùn)行狀態(tài)獲??；陀螺工裝8與自動位置轉(zhuǎn)臺9臺面通過螺栓進(jìn)行緊固，保證自動位置轉(zhuǎn)臺9運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)陀螺工裝8牢固、安全；陀螺輸出信號、陀螺測試虛擬儀器、陀螺故障處理提示、自動位置轉(zhuǎn)臺9的控制及運(yùn)行狀態(tài)通過顯示器3進(jìn)行輸出顯示。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型陀螺故障診斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了陀螺測試過程中故障的智能化診斷，并能結(jié)合陀螺故障診斷平臺給出專家的意見和建議，自動選擇出最佳解·決方案，提高了陀螺故障的診斷效率和準(zhǔn)確性，降低了試驗(yàn)人員的技術(shù)水平要求，簡化了故障處理流程，顯著提高了陀螺的生產(chǎn)效率。

圖I是本實(shí)用新型陀螺故障診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型陀螺故障診斷系統(tǒng)的原理框圖；其中，I-馬達(dá)力反饋單元、2-溫度控制單元、3-顯示器、4-工控計(jì)算機(jī)、5-數(shù)據(jù)采集單元、6-多路直流穩(wěn)壓電源、7-交流凈化電源、8-陀螺工裝、9-自動位置轉(zhuǎn)臺。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說明。參見圖1，陀螺故障診斷系統(tǒng)包括陀螺自動化測試設(shè)備、自動位置轉(zhuǎn)臺9、陀螺工裝8 ;其中陀螺自動化測試設(shè)備包括馬達(dá)力反饋單元I、溫度控制單元2、顯示器3、工控計(jì)算機(jī)4、數(shù)據(jù)采集單元5、多路直流穩(wěn)壓電源6、交流凈化電源7 ;交流凈化電源7和多路直流穩(wěn)壓電源6通過電源線連接，交流凈化電源7將220V/50HZ供電電源濾波凈化后輸出給多路直流穩(wěn)壓電源6 ;多路直流穩(wěn)壓電源6分別與馬達(dá)力反饋單元I和溫度控制單元2通過電纜連接，多路直流穩(wěn)壓電源6輸出直流5V、±15V、27V三種電壓給馬達(dá)力反饋單元I和溫度控制單元2供電；多路直流穩(wěn)壓電源6與馬達(dá)力反饋單元I通過19針航空插座及電源電纜進(jìn)行連接，馬達(dá)力反饋單元I包括馬達(dá)電源板、力反饋板和自動控制繼電器板，陀螺的馬達(dá)工作由自動控制繼電器板控制完成；馬達(dá)力反饋單元I與陀螺工裝8之間通過信號電纜進(jìn)行連接，馬達(dá)力反饋單元I端為32針航空插座，陀螺工裝8端為26針信號插座，負(fù)責(zé)陀螺馬達(dá)工作并將傳感器輸出信號反饋給力反饋回路；馬達(dá)力反饋單元I與數(shù)據(jù)采集單元5通過信號數(shù)據(jù)采集電纜進(jìn)行連接，馬達(dá)力反饋單元I端為24針航空插座，數(shù)據(jù)采集單元5端為數(shù)字電壓表內(nèi)置20通道多路掃描卡接線端子，將陀螺信號接入數(shù)字電壓表進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集；多路直流穩(wěn)壓電源6與溫度控制單元2通過24針航空插座及電源電纜進(jìn)行連接，溫度控制單元2包括陀螺、安裝夾具、環(huán)境三路溫控電路板及自動控制繼電器板，陀螺的溫度控制由自動控制繼電器板控制完成；溫度控制單元2與陀螺工裝8之間通過溫控電纜進(jìn)行連接，溫度控制單元2端為32針航空插座，陀螺工裝8端為26針溫控插座，負(fù)責(zé)陀螺、安裝夾具、環(huán)境三路的加溫和溫度精確控制；溫度控制單元2與數(shù)據(jù)采集單元5通過溫控?cái)?shù)據(jù)采集電纜進(jìn)行連接，溫度控制單元2端為19針航空插座，數(shù)據(jù)采集單元5端為數(shù)字電壓表內(nèi)置20通道多路掃描卡接線端子；工控計(jì)算機(jī)4與數(shù)據(jù)采集單元5使用IEEE-488接口進(jìn)行連接，工控計(jì)算機(jī)4內(nèi)置PCI插槽的GPIB 488接口卡，陀螺的測試數(shù)據(jù)通過測試軟件自動采集，工控計(jì)算機(jī)4通過采集、處理和分析陀螺信號和數(shù)據(jù)完成陀螺故障的智能診斷；工控計(jì)算機(jī)4與自動位置轉(zhuǎn)臺9之間使用RS-485接口進(jìn)行連接，工控計(jì)算機(jī)4內(nèi)置PCI插槽的串口卡，負(fù)責(zé)工控計(jì)算機(jī)4對自動位置轉(zhuǎn)臺9的自動控制和運(yùn)行狀態(tài)獲??；陀螺工裝8與自動位置轉(zhuǎn)臺9臺面通過螺栓進(jìn)行緊固，保證自動位置轉(zhuǎn)臺9運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)陀螺工裝8牢固、安全；陀螺輸出信號、陀螺測試虛擬儀器、陀螺故障處理提示、自動位置轉(zhuǎn)臺9的控制及運(yùn)行狀態(tài) 通過顯示器3進(jìn)行輸出顯示。被測陀螺在陀螺工裝8中安裝牢固后開始測試；由工控計(jì)算機(jī)4發(fā)送數(shù)字I/O信號開啟交流凈化電源7和多路直流穩(wěn)壓電源6，同時(shí)工控計(jì)算機(jī)4為陀螺馬達(dá)提供馬達(dá)時(shí)鐘TTL信號；工控計(jì)算機(jī)4檢測多路直流穩(wěn)壓電源6各路輸出電壓正確后，發(fā)送數(shù)字I/O控制馬達(dá)力反饋單元I中的自動控制繼電器板啟動陀螺馬達(dá)，工控計(jì)算機(jī)4檢測到陀螺馬達(dá)工作同步后發(fā)送數(shù)字I/O控制陀螺力反饋回路鎖定；然后工控計(jì)算機(jī)4發(fā)送數(shù)字I/O控制溫度控制單元2中的自動控制繼電器板啟動陀螺、安裝夾具、環(huán)境三路開始加溫并進(jìn)行自動溫度控制；陀螺啟動及溫控自動控制完成并檢測工作正常后，工控計(jì)算機(jī)4通過測試軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)自動采集，陀螺數(shù)據(jù)采集包括陀螺輸出數(shù)據(jù)采集和陀螺工作狀態(tài)信號采集；通過工控計(jì)算機(jī)4對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和監(jiān)控，若測試過程中工控計(jì)算機(jī)4發(fā)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)異常，則進(jìn)行故障智能診斷，給出故障處理方案提示；測試人員根據(jù)給出的提示對故障進(jìn)行處理，待故障處理歸零后，陀螺測試再重新開始進(jìn)行，直至陀螺整個(gè)測試流程正常結(jié)束；在整個(gè)陀螺測試過程中，對于陀螺故障判據(jù)信息的收集、故障的診斷、故障處理方案的最優(yōu)化選擇都不需要試驗(yàn)人員參與，實(shí)現(xiàn)了陀螺故障的智能化診斷。
權(quán)利要求1.一種陀螺故障診斷系統(tǒng)，包括陀螺自動化測試設(shè)備、自動位置轉(zhuǎn)臺(9)、陀螺工裝(8);其中陀螺自動化測試設(shè)備包括馬達(dá)力反饋單元(I)、溫度控制單元(2)、顯示器(3)、工控計(jì)算機(jī)(4)、數(shù)據(jù)采集單元(5)、多路直流穩(wěn)壓電源(6)、交流凈化電源(7);交流凈化電源(7 )和多路直流穩(wěn)壓電源(6 )通過電源線連接，交流凈化電源(7 )將220V/50HZ供電電源濾波凈化后輸出給多路直流穩(wěn)壓電源(6);多路直流穩(wěn)壓電源(6)分別與馬達(dá)力反饋單元(I)和溫度控制單元(2)通過電纜連接，多路直流穩(wěn)壓電源(6)輸出直流5V、土 15V、27V三種電壓給馬達(dá)力反饋單元(I)和溫度控制單元(2)供電；多路直流穩(wěn)壓電源(6)與馬達(dá)力反饋單元(I)通過19針航空插座及電源電纜進(jìn)行連接，馬達(dá)力反饋單元(I)包括馬達(dá)電源板、力反饋板和自動控制繼電器板，陀螺的馬達(dá)工作由自動控制繼電器板控制完成；馬達(dá)力反饋單元(I)與陀螺工裝(8)之間通過信號電纜進(jìn)行連接，馬達(dá)力反饋單元(I)端為32針航空插座，陀螺工裝(8)端為26針信號插座，負(fù)責(zé)陀螺馬達(dá)工作并將傳感器輸出信號反饋給力反饋回路；馬達(dá)力反饋單元(I)與數(shù)據(jù)采集單元(5)通過信號數(shù)據(jù)采集電纜進(jìn)行連接，馬達(dá)力反饋單元(I)端為24針航空插座，數(shù)據(jù)采集單元(5)端為數(shù)字電壓表內(nèi)置20通道多路掃描卡接線端子，將陀螺信號接入數(shù)字電壓表進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集；多路直流穩(wěn)壓電源(6)與溫度控制單元(2)通過24針航空插座及電源電纜進(jìn)行連接，溫度控制單元(2)包括陀螺、安裝夾具、環(huán)境三路溫控電路板及自動控制繼電器板，陀螺的溫度控制由自動控制繼電器板控制完成；溫度控制單元(2 )與陀螺工裝(8 )之間通過溫控電纜進(jìn)行連接，溫度控制單元(2)端為32針航空插座，陀螺工裝(8)端為26針溫控插座，負(fù)責(zé)陀螺、安裝夾具、環(huán)境三路的加溫和溫度精確控制；溫度控制單元(2)與數(shù)據(jù)采集單元(5)通過溫控?cái)?shù)據(jù)采集電纜進(jìn)行連接，溫度控制單元(2)端為19針航空插座，數(shù)據(jù)采集單元(5)端為數(shù)字電壓表內(nèi)置20通道多路掃描卡接線端子；工控計(jì)算機(jī)(4)與數(shù)據(jù)采集單元(5)使用IEEE-488接口進(jìn)行連接，工控計(jì)算機(jī)(4)內(nèi)置PCI插槽的GPIB488接口卡，陀螺的測試數(shù)據(jù)通過測試軟件自動采集，工控計(jì)算機(jī)(4)通過采集陀螺信號和數(shù)據(jù)完成陀螺故障的智能診斷；工控計(jì)算機(jī)(4)與自動位置轉(zhuǎn)臺(9)之間使用RS-485接口進(jìn)行連接，工控計(jì)算機(jī)(4)內(nèi)置PCI插槽的串口卡，負(fù)責(zé)工控計(jì)算機(jī)(4)對自動位置轉(zhuǎn)臺(9)的自動控制和運(yùn)行狀態(tài)獲?。煌勇莨ぱb(8)與自動位置轉(zhuǎn)臺(9)臺面通過螺栓進(jìn)行緊固，保證自動位置轉(zhuǎn)臺(9)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)陀螺工裝(8)牢固、安全；陀螺輸出信號、陀螺測試虛擬儀器、陀螺故障處理提示、自動位置轉(zhuǎn)臺(9)的控制及運(yùn)行狀態(tài)通過顯示器(3)進(jìn)行輸出顯示。
專利摘要本實(shí)用新型屬于自動測試和故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種陀螺故障診斷系統(tǒng)。本實(shí)用新型陀螺故障診斷系統(tǒng)包括陀螺自動化測試設(shè)備、自動位置轉(zhuǎn)臺(9)、陀螺工裝(8)；其中陀螺自動化測試設(shè)備包括馬達(dá)力反饋單元(1)、溫度控制單元(2)、顯示器(3)、工控計(jì)算機(jī)(4)、數(shù)據(jù)采集單元(5)、多路直流穩(wěn)壓電源(6)、交流凈化電源(7)。本實(shí)用新型陀螺故障診斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了陀螺測試過程中故障的智能化診斷，并能結(jié)合陀螺故障診斷平臺給出專家的意見和建議，自動選擇出最佳解決方案，提高了陀螺故障的診斷效率和準(zhǔn)確性，降低了試驗(yàn)人員的技術(shù)水平要求，簡化了故障處理流程，顯著提高了陀螺的生產(chǎn)效率。
文檔編號G01C25/00GK202692999SQ201220369099
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者時(shí)文濤, 楊垚, 何瑋 申請人:中國航空工業(yè)第六一八研究所