این جزوه به صورت دست نویس است.
این جزوه درس کنترل اتوماتیک دکتر هادی نوبهاری دانشگاه صنعتی شریف می باشد که به طور کامل و بسیار عالی به ارائه مباحث مطرح در این واحد درسی پرداخته است.
این جزوه در 55 صفحه با کیفیت عالی اسکن شده و امیدواریم در جهت کمک به شما عزیزان مورد استفاده قرار بگیرد.
فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 11 صفحه
مقدمه :
در سال ۱۹۳۸ کرایسلر کلاچ هیدرولیکی را تولید نمود که با وجود آن در حالی که جعبه دنده می‌توانست در وضعیت درگیری باشد موتور با دور آرام به کار خود ادامه می داد و با این طرح گام موفقیت آمیزی در ابداع جعبه دنده های نیمه اتوماتیک برداشته شد و بدین لحاظ کرایسلر مشهور گردید .
در سال ۱۹۳۸ کرایسلر کلاچ هیدرولیکی را تولید نمود که با وجود آن در حالی که جعبه دنده می‌توانست در وضعیت درگیری باشد موتور با دور آرام به کار خود ادامه می داد و با این طرح گام موفقیت آمیزی در ابداع جعبه دنده های نیمه اتوماتیک برداشته شد و بدین لحاظ کرایسلر مشهور گردید . جعبه دنده های نیمه اتوماتیکی که طراحی گردید به نام های مختلف در تجارت شناخته شد و در طراحی های بعد به جای کلاچ هیدرولیکی مبدل گشتاور هیدرولیکی جایگزین شد و به نام های کرایسلر تورک – درایو و پلی موث هیدرایو نامیده شد. مشاهده می شود که در آنها به منظور تعویض دنده‌ها هنوز از یک کلاچ پایی استفاده شده است . در سال ۱۹۴۰ کارخانه جنرال موتور جعبه دنده هیدراماتیک را برای اولین بار در اتومبیل اولدزموبیل به کار برد. طراحی این طراحی اولین کاربرد کلاچ‌های هیدرولیکی را در ترکیب جعبه دنده ۴ دنده ای مشخص کرد و جعبه دنده اتوماتیک نامیده شد که در آن مجموعه خورشیدی جلو و عقب برای وضعیت خلاص و دنده های جلو به کار برده شد و در دنده عقب مجموعه خورشیدی جلو نسبت دور کاهنده‌ای ( افزایش گشتاور ) دارد و مجموعه خورشید عقب مسیر قدرت را عکس نمود و همچنین نسبت دور دنده عقب را بیشتر کاهش می دهد . ( افزایش گشتاور را بیشتر افزایش می دهد . ) در سال ۱۹۴۸ بیوک جعبه دنده داینافلو را ارائه داد و اولین اتومبیلی بود که در آن موفق شده بودند جعبه دنده اتوماتیک را با مبدل گشتاور هیدرولیکی به کار برند که با استفاده از مجموعه خورشیدی حرکت مستقیم دنده یک و دنده عقب را شامل می شد و اهرم تعویض دنده جعبه دنده را به محور خروجی مبدل گشتاور بدون دنده های اضافی مربوط می سازد . ضریب ماکزیمم در مبدل گشتاور ۱ : ۲۵/۲ و نسبت دنده در دنده یک ۱ : ۸۲/۱ می باشد که دارای کشش عالی در سربالایی‌ها بوده و حالت ترمز موتوری در سرازیریها را نیز دارا می باشد کاربرد عمومی جعبه دنده‌های اتوماتیک که ناشی از رشد صنعتی بوده است . جعبه دنده های اتوماتیک فورد ترکیبی است از یک مبدل گشتاور ۳ عنصری و یک سیستم مجموعه خورشیدی که شامل ۳ دنده جلو ( ۳ سرعته ) و یک دنده عقب می باشد . ضریب ماکزیمم مبدل گشتاور آن برابر ۱: ۱/۲ می باشد . مسیر حرکت از مبدل گشتاور شروع می شود و دارای نسبت دنده متوسط ( دنده دو ) ۱ : ۴۸/۱ ( افزایش گشتاور کم ) با تعویض دنده به طور خودکار بوده و همچنین دارای نسبت دنده یک ۱ : ۴۴/۲ ( افزایش گشتاور زیاد ) که برای عبور در سر بالایی ها و حالت ترمز موتوری در سرازیریها میباشد طراحی شده است. کرایسلر دارای جعبه دنده اتوماتیک دو سرعته به نام پاور فلایت میباشد که دارای یک مبدل گشتاور ۳ عنصری ( توربین پمپ استاتور ) و دو مجموعه خورشیدی با نسبت دنده هایی به منظور درگیری دنده یک دنده عقب و دنده مستقیم می باشد . هنگام حرکت مسیر قدرت از مبدل گشتاور که دارای ضریب ماکزیمم گشتاوری ۱ : ۷/۲ است شروع می شود و در دنده یک نسبت دنده ۱ : ۲۷/۱ میباشد که به طور خودکار در دنده مستقیم قرار می گیرد . ( در دنده مستقیم نسبت دنده ۱ : ۱ است و در صورت لزوم نسبت مبدل گشتاور اعمال می گردد . ) این جعبه دنده نیز توسط اهرم تعویض دنده به طور دستی در دنده یک ( برای حرکت در سربالایی و سرازیری ) قرار می گیرد .
در دنیای امروز دستگاه های دیجیتال الکترونیک با هدف کارآئی بهتر، پاسخ سریعتر، حجم کوچکتر، وزن کمتر، و نهایتاً با هزینه ساخت و تعمیر کمتری نسبت به نمونه های آنالوگ ساخته شده اند.
بدین جهت در هواپیماهای مدرن سعی در بکارگیری خلاصه تر از مدارات دیجیتال می شود و هنر تکنولوژی در این است که با گذشت زمان مدارات مجتمع با تعداد کمتری در خدمت سیستم قرار دهد.
سیستم های دیجیتال زمان بین وقوع اشکال و متعاقب آن تعمیر و اصلاح را کمتر می کند. دستگاه تست (BITE) (Built-in) موجود در اکثر سیستم های دیجیتال، جداسازی سریع مورد اشکال را ارائه می دهد.
مزیت دیگر مدارات دیجیتال قابل جابجایی بودن و قابل جداسازی آنها از سیستم الکتریک هواپیما است.
وجود High-Efficiency phosphors و فیلترهای چشمی MultiBand-Pass به منظور مقایسه بهتر، تغییر نور و قابل خواندن در مواقع مختلف از مزایای دیگر نشان دهنده های دیجیتال می باشد.
از کاربردهای مدارات دیجیتال، سیستم مدیریت اتوماتیک پرواز (FMS) میباشد که در صنعت حمل و نقل هوائی تحول قابل ملاحظه ای را ایجاد کرده است.
هم اکنون در کشور ما یکی از انواع هواپیماهای مجهز به سیستم FMS هواپیما فوکر 100 ساخت کارخانه فوکر هلند است. که در این پروژه مفصلاً توضیح داده خواهد شد.
1-1 توضیحات کلی در رابطه با سیستم FMS:
در هواپیماهای فوکر 100 دو سیستم جدا از هم FMS وجود دارد که هر سیستم از قسمتهای زیر تشکیل شده است:
(Controll display Unit (CDU))
1) سیستم نمایشگر همراه با صفحه کلید.
(Flight Management Computer (FMC))
2) کامپیوتر پردازشکر مرکزی.
(Dato Loader)
3) دستگاه انتقال دهنده های اطلاعات به کامپیوتر مرکزی.
توضیحاتی اجمالی در رابطه با هر یک از اجزاء معرفی شده:
(Controll Didplay Unit) (1
CDU در واقع رابط بین خلبان و کامپیوتر مرکزی (FMC) می باشد که از طریق صفحة کلید همراه با آن خلبان می تواند اطلاعات و پارامترهای مورد نظر خود را به سیستم وارد کند.
همچنین می تواند مُدهای مختلف عملیاتی را انتخاب کرده و بر روی صفحة نمایش اطلاعات ورودی، مسیر پرواز و اطلاعات خروجی که کامپیوتر مرکزی به آن انتقال می دهد را مشاهده و چک نماید و در صورت تمایل مقادیر وارد شده را تغییر دهد.
CDU شامل صفحات مختلف می باشد. (CDU Pages) که هر یک شامل اطلاعات طبقه بندی شده ای است که به خلبان جهت هدایت هر چه بهتر هواپیما ارائه می شود و خلبان می تواند با انتخاب های درست نقش مؤثری در این امر داشته باشد. صفحات مذکور در قسمتهای بعدی به تفصیل بررسی و شرح داده خواهد شد.
FMC مشتمل بر چهار میلیون بیت حافظه غیر فرار است که تمامی اطلاعات مشروحه در آن نگهداری شده و در طول پرواز به کرّات از آنها استفاده می شود. FMC از طریق یک خط انتقال اطلاعات به نام (ARINC 429) [1] به قسمتهای دیگر مرتبط می شود.
که قسمتها و یونیتهای مرتبط با این کامپیوتر عبارتند از:
1) کامپیوتر مربوط به اطلاعات هوای محیط
) (Air Date Computer [2]
2) تبدیل کننده اطلاعات موتور و اطلاعات مربوط به مصرف سوخت
(ENG Multiplexers (EMUX, Fuel Flows) [3]
3)گیرنده
4) گیرندة سیستمVOR
(VOR RX)
5) ساعت دیجیتالی، (Clock)
6) فرستنده و گیرندة سیستم:DME
(DME Tx & RX)
7) کامپیوتر پردازشگر اطلاعات مربوط به مصرف سوخت و میزان موجودی سوخت درون Tankها
(Combined Prossesor Totalizer (CPT))
8) کنترل کننده اطلاعات مربوط به ناوبری و سایر نشان دهنده ها
(Electronic FLT Instument Sys (EFIS) Cont PNL)
9) AFCAS [4]
(Automatic Flight Controll Agumantotion System.)
لازم به ذکر است که FMC از سیستم های ذکر شده اطلاعات دریافت کرده و همچنین برای سیستم های زیر خروجی نیز خواهد داشت. که این خروجی ها عبارتند از:
1) VOR
2)DME
3) AFCAS
4) EFTS &
5) EDIS
همانطور که قبلاً ذکر شد، در این میان CDU رابط بین خلبان و FMC می باشد که اطلاعات و فرامین مذکور بر روی نمایشگر به نمایش در خواهد آمد. نکتة مهم دیگر در رابطه با FMC وجود یک مخزن اطلاعاتی بنام Data base می باشد که در این حافظه اطلاعات مربوط به تمام مسیرهای پروازی (FLT Plan) شکل بال و بدنه هواپیما (Airodynamic Of Aircraft) نوع موتور هواپیما (ENG Type) در آن ذخیره سازی شده است که هر 28 روز یکبار از طریق یک دستگاه خارجی به نام Data Loader که از طریق Connection مخصوص به سیستم وصل می شود، اطلاعات مذکور به روز می شود. که در این رابطه در قسمتهای بعدی توضیحات بیشتری خواهیم داد.
3) انتقال دهنده اطلاعات: Data Loader
دستگاه مذکور یک Box قابل حمل می باشد که یک دیسکت معمولی در آن قرار می گیرد و از طریق سیم های مرتبط با آن به FMS وصل شده و در عرض چند دقیقه اطلاعات موجود در Flapy به FMC انتقال داده می شود. قابل ذکر است که این دستگاه از طریق خود سیستم FMS تغذیه شده و نیاز به هیچ منبع تغذیه خارجی ندارد. شکل 1-2 نشان دهنده یک دستگاه کامل می باشد.
1-2 نحوة تغذیه و فعالیت سیستم FMS
ولتاژ تغذیه 115 , FMS ولت AC می باشد به نحوی که کامپیوتر مرکزی (FMC) و CDU هر کدام دارای یک فیوز (Circuit Braker) جدا می باشد که فیوزها برق مورد نیاز خود را از Essential Bus دریافت می کنند. به محض اینکه Power لازم فراهم شود، هر دو سیستم 1 و 2 شروع به کار می کنند. در حالت کلی هر دو FMS یک و دو به صورت dual به موازات یکدیگر فعالیت می کنند که در این FMS ای به عنوان Master خواهد بود که یکی از شرایط زیر را دارا باشد:
1) سیستمی که زودتر Power را دریافت می کند به شرطی که این اختلاف کمتر از نیم ثانیه باشد.
2) سیستمی که Auto pilot متناظر با آن فعال باشد.
3) در صورتی که هیچ یک از دو سیستم Auto Pilot درگیر نباشد، سیستمی Master خواهد بود که Flight Director متناظر با آن فعال باشد.
همانطور که قبلاً گفته شد دو سیستم 1 و 2 به صورت dual با یکدیگر کار می کنند اما در بعضی از مواقع و در شرایط خاص این دو به صورت مستقل از یکدیگر در خواهند آمد. که در این صورت، بر روی CDU پیامی حاوی این نکته به نمایش در خواهد آمد.
شرایط مذکور عبارتند از:
1) در صورتی که
(a حافظه ذخیره اطلاعاتData base
(b برنامة نرم افزاری نصب شده بر روی کامپیوتر مرکزی
(C نوع موتورها
برای دو سیستم متفاوت باشد.
2) موقعیت جغرافیایی محاسبه شده توسط دو سیستم IRS دارای اختلافی بیشتر از (نایتکال مایل) 10nm باشد.
3) اختلاف بین دو ساعت دیجیتالی شمارة 1 و 2 بیشتر از دو دقیقه باشد.
4) بر روی دو سیستم، دو مسیر پروازی (FLT Plan) متفاوت تنظیم شده باشد.
نکته لازم به ذکر این است که دو سیستم به حالت dual برخواهند گشت در صورتی که یکی از سیستم های 1 یا 2 خاموش شده و به مدت حداقل یک دقیقه خاموش باقی بماند. البته می بایست قبل از آن ایرادات بالا برطرف شده باشد.
1-3 اطلاعات ذخیره شده در (Data Storage FMC)
همانطور که قبلاً گفته شد FMC دارای یک مخزن ذخیره اطلاعات به نام Data Base می باشد. Data Base مذکور دارای بخشهای جداگانه ای جهت ذخیره اطلاعات مربوط به:
1) ناوبری: (Navegation)
2) نوع شکل و بدنه هواپیما (Aircraft Airodynamic)
3) نوع موتورها (ENG Types)
می باشد. دورة به روز کردن Update) کردن) اطلاعات مذکور با دورة اصلاح اطلاعات و نقشه های ناوبری از سوی مرجع تهیه و تنظیم اطلاعات متناسب است. به نحوی که این اطلاعات هر بیست و هشت روز یکبار به روز خواهند شد. FMC همیشه برای انجام محاسبات و تنظیمات درونی خود از سری اطلاعات فعال و قابل استفاده در آن زمان استفاده می کند. می توان اطلاعات جدید و به روز شده را از طریق دکمه های تنظیم موجود بر روی CDU جایگزین اطلاعات تاریخ گذشته نمود.
مرکز تهیه و تنظیم و آماده سازی این اطلاعات، تغییرات به وجود آمده در اطلاعات مذکور را از طریق Jeppesen جمع آوری کرده و بر روی یک دیسکت ذخیره کرده و به صورت منظم به شرکت های هواپیمایی و استفاده کنندگان ارسال می کند. نکته لازم به ذکر این است که دیسکت مذکور تنها حاوی اطلاعات مربوط به منطقه پروازی هواپیماهای شرکت درخواست کننده می باشد. به عنوان مثال هواپیمای فوکر 100 که در اختیار شرکت های ایرانی می باشد چون تنها در منطقة ایران و کشورهای اطراف آن پرواز دارد، تنها اطلاعات مربوط به این منطقه بر روی FMS این هواپیماها Load می شود. چرا که وجود اطلاعات مربوط به سایر نقاط جهان در حافظة FMC ضرورتی ندارد و تنها قسمتی از حافظة موجود را اشغال می کند.
همانطور که قبلاً گفته شد، اطلاعات موجود بر روی دیسکت را می توان از طریق Data Loader به صورت جداگانه به FMC شماره 1 و 2 انتقال داد. همچنین می توان این اطلاعات را به یکی از کامپیوترهای پردازشگر مرکزی انتقال داده و سپس با یک دستورالعمل (Procedure) خاص اطلاعات را از کامپیوتر اولیه به ثانویه منتقل کرد.
همانطور که قبلاً ذکر شد Data base حاوی سه نوع اطلاعات خاص می باشد که در ذیل به تفصیل بررسی می شود.
تنظیم کننده اتوماتیک ولتاژ
26 صفحه
در این فصل ابتدا به شرح ساختمان داخلی ژنراتور سنکرون می پردازیم و سپس مدل ریاضی و مدار معادل آن مطرح می شود.
هر ماشین الکتریکی و الکترونیکی دارای دو قسمت می باشد، یک قسمت گردنده به نام موتور و دیگری قسمت ساکن، استاتوره و رتور به وسیله یک فاصله هوایی کوچک از یکدیگر جدا شده اند. استاتور یک استوانه توخالی است و از مواد فرومغناطیسی ساخته شده است. درون استاتور شیارهای طولی تعبیه شده است. این استوانه تو خالی از ورقه های نازک به هم چسبنده به وجود می‌آید، درون شیارها کلانهایی سیم پیچ قرار می گیرند و طوری به هم اتصال داده شده اند که سیم پیچ جداگانه را تشکیل می دهد. لذا استاتور هم درون شیارهای خود سیسم پیچ ها را جای می دهد و هم برای میدان مغناطیسی حاصله ای ار رتور یک مسیر برگشتی با مقاومت مغناطیسی کم ایجاد می‌کند.
رتور نیز استوانه تو پر بوده و از مواد فرومغناطیسی ساخته شده است، سیم پیچ تحریک بر روی رتور قرار دارد و این سیم پیچ به منبع تغذیه DC موسوم به تحریک کننده متصل می شود.
امروزه سه نوع مختلف از سنسورهای دربهای اتوماتیک در بازار وجود دارد:
حذف زمینه: این دتکتورها در قسمتهای متحرک مانند دربهای گردان یا چرخان استفاده میشوند (دقت کنید بنا بر چرخشی بودن درب امکان ایجاد زمینه Background وجود ندارد). بنابراین این سیستم نیازی به زمینه مانند دیوار یا سطح زمین ندارد.
آنالیز کننده زمینه: این نوع دتکتورها به سیگنالی از زمینه نیاز دارند تا بتوانند خروجی داشته باشند. در این سیستمها (1) سنسور نصب شده نیاز به بک گراند دارد (دیوار یا کف زمین). (2) سطح مورد نظر برای اسکن شدن درون فواصل ممکن از پیش تعریف شده بصورت مکانیکی تنظیم می شود. (3) هر شیئ درون این ناحیه بصورت استاتیکی نمایان میشود.
شامل 8 صفحه فایل word قابل ویرایش