【角速度工况板的故障机理分析3000字】

角速度工况板的故障机理分析目录TOC\o"1-3"\h\u18977角速度工况板的故障机理分析 1157981.1角速度工况板的故障现象 175961.2角速度工况板的故障现象原因分析 31.1角速度工况板的故障现象角速度工况板是稳像式火控系统中上反镜的主控部件，也是核心部件，主要控制上反镜的工作状态及解算上反镜输出的角速度信号。其工作过程为：首先，操作者经火控计算机进行操作，火控计算机发出信号给角速度工况板，角速度工况板控制上反镜工作状态；其次，上反镜根据自身工作状态反馈信号给角速度工况板，角速度工况板根据上反镜当前状态控制上反镜采取相应保护措施；最后，上反镜将角速度信号发送给角速度工况板，角速度工况板进行解调并发送给火控计算机，火控计算机经过解算输出相应的控制信号。通过了解其工作过程，可以了解到角速度工况板的电路及信号机理复杂，一旦各信号电路出现故障，传统诊断方法难以有效进行高效且清晰的定位。因此，有必要对角速度工况板开展检测工作，如图1.1所示，图中A是角速度工况板，B是什么经局部放大后角速度工况板。图1.1对角速度工况板的检测Figure1.1Detectionofangularvelocityworkingboard通过前期收集的调研资料，对近年来角速度工况板在排除故障中发现的各种故障现象进行汇编，为研究分析角速度工况板故障提供必要的资料支持。表1.1汇总了课题所收集的角速度工况板主要故障现象。表1.1角速度工况板故障现象汇编表Table1.1Compilationofthephenomenonoftheangularvelocityworkingboardfailure序号故障现象具体表现1工况切换故障系统强制装表信号状态无法切换，系统工况无法切换2保护控制故障电机驱动信号状态无法切换，出现机械卡滞，力矩器损坏3加温启动故障信号无法发送，后续电路未接收到信号无法切换工作状态，4系统稳定故障系统工况则出现混乱或失控，系统失控保护后，系统进入基础工况5目标角速度故障系统失去反馈，控制精度降低6驱动修正故障系统出现低速失控状态，不能及时停车7驱动信号故障系统出现单方向或多方向的无动作或失控1.2角速度工况板的故障现象原因分析1.1.1工况切换故障图1.2为工况切换故障相关电路。角速度工况板在工况状态下，工况转换继电器J41工作状态由控制器U40（PIC16C73I）的第6引脚控制，决定工况状态WK信号的引脚在基础工作状态和系统工作状态为“接地”或“悬空”。继电器J41或者控制器U40发生故障时，导致强制装表信号状态无法切换，系统工控无法切换。图1.2工况切换故障相关电路Figure1.2Conditionswitchingcircuit经电路图分析可知，影响角速度工况板发生工况切换故障的电子元器件，主要为继电器J41和控制器U40。1.1.2保护控制故障图1.3为保护控制故障相关电路。H-PK、V-PK分别为水平和垂直的碰框信号，分别控制JH41和JV41继电器，两个继电器的工作，控制电机控制信号的性质。当系统处于工作状态时，电机接受来自控制器的控制信号，实现瞄准。当碰框信号产生时，JH41或JV41继电器工作，将速率传感器输出信号（V_SPEED）与电机控制线直接端接，使电机工作于速率电机状态。碰框信号同时通过控制器U40（PIC16C73I）的21、22引脚和24、25引脚将其碰框状态送入控制处理器。控制的工况状态信息由控制器U40（PIC16C73I）的26脚输入控制处理器构成工况控制的闭环。图1.3保护控制故障相关电路Figure1.3Protectthecontrolcircuit经电路图分析可知，在接收H-PK、V-PK信号后，如果继电器JH41和继电器JV41继电器损坏，将导致电机驱动信号状态无法切换，造成机械卡滞导致系统过载、力矩器损坏。故影响角速度工况板发生保护控制故障的电子元器件，主要为继电器JH41、JV41和控制器U40。1.1.3加温启动故障图1.4为加温启动故障相关电路。当角速度工况板控制器U40和U41（54HC373）保证20秒延时及5分钟加温等待的控制过程中，若54HC373（八D锁存器）端口损坏，将导致信号无法发送，后续电路未接收到信号无法切换工作状态，控制器继续发送其他指令时后续电路将无法工作。图1.4加温启动故障相关电路Figure1.4Warm-upstartcircuit经电路图分析可知，影响角速度工况板发生系统启动故障的电子元器件，主要为控制器U40和八D锁存器U41。1.1.4系统稳定故障图1.5为系统稳定性故障相关电路。角速度工况板的前馈陀螺输入信号BXR经运算放大器U4（G1）放大后与前馈陀螺输入信号BCR经过运算放大器U4（G4）、运算放大器U4（G2）和运算放大器U4（G1）构成的相敏整流电路整流，送入运算放大器U4（G3）、运算放大器U4（G5）构成的高通放大电路之后，又分别送入运算放大器U4（G6）、运算放大器U4（G7）放大，作为电机的前馈控制信号叠加到系统工作状态时的控制电路中。其中前馈陀螺输入信号BCR的大小决定电路对前馈陀螺输入信号BXR放大倍率的大小，即放大倍率在前馈陀螺输入信号BCR的控制下，当前馈陀螺输入信号BCR为负电压时，前馈陀螺输入信号BXR电路的运算放大器U4（G2）的“+”极接地，对前馈陀螺输入信号放大倍率进行调节，最终控制前馈陀螺解调参考信号VQK2和VQK1的电压差大小。图1.5系统稳定性故障相关电路Figure1.5Systemstabilitycircuit经电路图分析可知，当运算放大器U4（G1）、运算放大器U4（G2）、运算放大器U4（G3）、运算放大器U4（G4）、运算放大器U4（G5）、运算放大器U4（G6）、运算放大器U4（G7）任何一个损坏，都将导致控制信号缺失，系统工况则会出现混乱或失控，系统失控保护后，系统将进入基础工况。故影响角速度工况板发生系统稳定性故障的电子元器件，主要为运算放大器U4（G1）、运算放大器U4（G2）、运算放大器U4（G3）、运算放大器U4（G4）、运算放大器U4（G5）、运算放大器U4（G6）、运算放大器U4（G7）。1.1.5目标角速度故障图1.6为目标角速度故障相关电路。VAS0（垂直方向目标角速度）信号和HAS0（水平方向目标角速度）信号为系统工况下的角速度信息，VAS0（垂直方向目标角速度）信号由控制器信号经过运算放大器UV44和运算放大器UV42完成两次比例放大后，直接输出。HAS0（水平方向目标角速度）信号在自动状态时，运算放大器UH41、运算放大器UH42、和运算放大器UH44比例放大后直接送出，在系统状态下与自动信号处理过程相同。图1.6目标角速度故障相关电路Figure1.6Targetaxonvelocitycircuit经电路图分析可知，运算放大器UV42、运算放大器UV44、运算放大器UH41、运算放大器UH42、运算放大器UH44出现故障时，系统失去反馈控制精度降低。故影响角速度工况板发生目标角速度故障的电子元器件，主要为运算放大器UV42、运算放大器UV44、运算放大器UH41、运算放大器UH42、运算放大器UH44。其中，影响HASO（水平方向目标角速度）信号的元器件主要为运算放大器UH41、运算放大器UH42、运算放大器UH44，影响VASO（垂直方向目标角速度）信号的元器件主要为运算放大器UV44、运算放大器UV42。1.1.6驱动修正故障图1.7为驱动修正信号故障相关电路。RVM41和RHM41分别为调整旋钮，驱动修正信号分别送至运算放大器UV43和运算放大器UH43的第3引脚，在此点处理后信号形成控制电机的控制信号。当运算放大器UV43或运算放大器UH43出现故障时，系统则将出现低速失控状态，不能及时停车。图1.7驱动修正信号故障相关电路Figure1.7Drivesthecorrectionsignalcircuit经电路图分析可知，影响角速度工况板发生驱动修正信号故障的电子元器件，主要为运算放大器UV43和运算放大器UH43。1.1.7驱动信号故障图1.8为驱动信号故障相关电路。角速度工况板中控制器发出的动作信号，垂直瞄准信号VASI、VZGSR和水平瞄准信号HASI、HZGSR分别经过运算放大器UV42、运算放大器UV43和运算放大器UH41、运算放大器UH42比例放大处理后，直接送入相应方向的电机的控制端LV（H）、LV（L）、和LH（H）、LH（L），图1.8驱动信号故障相关电路Figure1.8dr