close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Skorina1

код для вставкиСкачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение высшего образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
РАСЧЕТ, СИНТЕЗ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ГИРОСКОПИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ
И ГИРОСТАБИЛИЗАТОРОВ
Методические указания и индивидуальные задания
по выполнению курсовой работы
Санкт-Петербург
2017
Составитель – С. Ф. Скорина
Рецензент – канд. техн. наук, доцент В. Г. Никитин
Методические указания предназначены для выполнения курсовой работы по дисциплинам «Проектирование гироскопических приборов и гиростабилизаторов», «Расчет и синтез гироскопических приборов и гиростабилизаторов», «Гироскопические приборы и системы»
студентами направлений подготовки 24.03.02 «Системы управления
движением и навигация» и 24.05.06 «Системы управления летательных аппаратов».
Рассмотрено и одобрено на заседании кафедры Эксплуатации и
управления в аэрокосмических системах 11.10.17, протокол №2.
Публикуется авторской редакции
Компьютерная верстка А. Н. Колешко
Сдано в набор 28.11.17. Подписано к печати 30.11.17. Формат 60×84 1/16.
Усл. печ. л. 2,3. Тираж 50 экз. Заказ № 501.
Редакционно-издательский центр ГУАП
190000, Санкт-Петербург, Б. Морская ул., 67
© Санкт-Петербургский государственный
университет аэрокосмического
приборостроения, 2017
ВВЕДЕНИЕ
Курсовое проектирование является одним из важнейших факторов подготовки студентов к самостоятельной инженерной и исследовательской деятельности. В процессе курсового проектирования
студенты имеют возможность наиболее полно проявить свои индивидуальные способности и творчески применить полученные теоретические знания для решения конкретных инженерных задач.
Основная задача курсового проектирования – закрепить полученные знания, содействовать сознательному их усвоению и осмысленному применению при решении поставленных задач. В этом
смысле курсовое проектирование играет завершающую роль в общем комплексе учебных занятий по специальным дисциплинам,
изучающим гироскопические системы ориентации, стабилизации
и навигации подвижных объектов. В процессе выполнения курсовой работы студент самостоятельно разрабатывает принципиальную схему гироскопической системы, определяет ее основные характеристики и конструктивные параметры, выбирает и рассчитывает основные элементы и узлы, отвечающие требованиям точности, экономичности и надежности. Работая над проектом, студент
должен стремиться внести в известные системы такие изменения,
которое выгодно отличали бы проектируемое изделие от существующих образцов аналогичного назначения. Студенты, работающие
над проектом должны помнить, что залогом высококачественного
и своевременного завершения проекта в регламентированные учебным планом сроки является систематическая работа над ним с начала семестра сразу после получения индивидуального задания.
Гироскопические системы широко применяются на различных
подвижных объектах. С их помощью получается информация о параметрах движения, которая в свою очередь необходима для решения задач управления, ориентации и навигации. Основным элементом любой гироскопической системы является гироскоп с двумя
или тремя степенями свободы, включая степень свободы относительно его главной оси. Однако, основные свойства гироскопа нарушаются при действии на него возмущающих моментов относительно осей его подвеса. Кроме того, при установке гироскопа на
подвижном объекте на его свойства оказывает влияние вращение
основания относительно инерциального пространства – так называемый видимый уход гироскопа с тремя степенями свободы, происходящий относительно подвижной системы координат. Поэтому
для управления подвижным объектом, а также для решения задач
3
навигации и определения ориентации необходимо иметь на борту
подвижного объекта базовую или опорную систему координат. При
решении задач навигации и управления в околоземном пространстве такая система координат должна сохранять неизменное положение относительно основных земных ориентиров в точке расположения подвижного объекта – плоскости горизонта или вертикали мест
и направления «север-юг», принадлежащего плоскости меридиана.
4
1. РОЛЬ И МЕСТО ГИРОСКОПИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
ПРИ ПОСТРОЕНИИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И НАВИГАЦИИ
ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ
Под навигацией понимают процесс формирования программы
пространственно-временного траекторного движения объекта и ее
реализации при движении объекта из исходного пункта маршрута
в заданный. Параметры траекторного движения объекта, необходимые для формирования управляемого движения, называют навигационными. К ним относятся координаты, скорость, пространственные и временные интервалы, направление движения и др. Информация об этих параметрах носит название навигационной информации. Измерения первичных параметров, на основании которых
определяются или вычисляются навигационные параметры, называют навигационными измерениями.
Если пренебречь упругими деформациями корпуса, то подвижный объект (ПО) в первом приближении можно рассматривать как
твердое тело с шестью степенями свободы, три из которых определяют положение центра масс подвижного объекта в заданной системе координат и еще три определяют угловую ориентацию объекта относительно центра масс. Вектор состояния ПО может быть расширен за счет компонент, характеризующих скорости и ускорения
изменения линейных и угловых координат, а также за счет других
параметров, определяющих состояние подвижного объекта. Условно можно считать, что задачи, связанные с поступательным движением объекта, решаются с помощью навигационных систем, а угловое положение ПО определяется системой ориентации.
Если рассматривать задачу ориентации с самых общих позиций,
то для определения ПО пространственного положения (ориентации)
необходимо задать положение двух неколлинеарных векторов, ориентация которых, с одной стороны, априорно известна в опорной
(базовой) системе координат, а с другой – может быть определена
относительно твердого тела. Задание именно двух неколлинеарных
векторов является обязательным, поскольку задание лишь одного
вектора не обеспечивает определение ориентации ПО вокруг этого
вектора. Данное обстоятельство получило название принципа двух
неколлинеарных векторов. Таким образом, для определения ориентации твердого тела необходимо измерение или моделирование
некоторых векторных величин, которые могут иметь самую различную физическую природу, быть автономными и неавтономными. В качестве таких автономных средств, которые не требуют раз5
мещения и наличия дополнительной аппаратуры за пределами ПО,
можно рассматривать гироскоп и приборы на его основе.
В общих чертах принципы построения систем гироскопической
ориентации могут быть обозначены следующим образом. Пусть требуется определить ориентацию подвижного объекта относительно
некоторой неподвижной (инерциальной) системы координат (ИСК).
Для решения этой задачи на борту объекта необходимо иметь аналог ИСК, который может быть либо физическим в виде твердого тела неподвижного относительно ИСК (платформа, у которой абсолютная угловая скорость в ИСК равна нулю), либо аналитическим,
реализуемым в вычислительном устройстве, которое непрерывно
вырабатывает параметры ориентации относительно ИСК. Указанную задачу решают с помощью гироскопических систем стабилизации. Классификация гироскопических систем является в определенной степени условной и может быть осуществлена по различным
признакам.
Взаимосвязь классификационных признаков приведена на
рис. 1. Главным классификационным признаком устройств гироскопической стабилизации является используемый принцип функционирования. Именно на нем базируется стабилизация в заданной системе координат направлений, измерительных устройств и
объектов. Такие устройства независимо от конструктивного испол-
Рис. 1. Классификация гироскопических систем ориентации
6
нения являются гиростабилизаторами (ГС). Различают непосредственные, силовые, индикаторные и индикаторно-силовые ГС. Непосредственные ГС напрямую или непосредственно используют
стабилизирующие свойства гироскопа с тремя степенями свободы,
создавая гироскопический момент, равный по величине и противоположный по знаку внешнему возмущающему моменту. Для создания больших гироскопических моментов в таких устройствах
необходимы гироскопы с большими значениями кинетического момента. Последнее достигается либо за счет увеличения весогабаритных характеристик ротора, либо за счет увеличения скорости его
вращения. Силовые ГС – представляют собой электромеханические
устройства, содержащие кроме гироскопов специальные устройства (разгрузочные или стабилизирующие двигатели), которые компенсируют внешнее воздействие на стабилизируемый объект. В индикаторных ГС гироскопические сенсоры, установленные на стабилизируемом объекте, являются чувствительными или задающими
элементами, определяющими положение объекта и управляющими
соответствующими двигателями разгрузки.
В зависимости от метода моделирования базовых (опорных) направлений в пространстве гироскопические системы делятся на:
бесплатформенные (аналитическое моделирование), иногда их называют бескарданными, и платформенные (физическое моделирование). Платформенные системы по числу стабилизируемых осей
могут быть одноосными, двухосными или трехосными (пространственные). Одноосный ГС (ОГС) моделирует заданное направление,
двухосный ГС – плоскость или нормаль к этой плоскости, трехосный ГС – координатный трехгранник опорной системы координат.
По числу гироскопов, работающих по каждой оси стабилизации, ГС
могут быть: одногироскопные и двухгироскопные. В последних гироскопы связаны антипараллерограмом или зубчатыми секторами,
которые ограничивают поворот гироскопов на равные углы в противоположные стороны.
Непосредственные ГС не имеют внешней стабилизирующей
обратной связи. Такие ГС применяют в координаторах цели, для
непосредственной стабилизации космических аппаратов. Индикаторные ГС не имеют внутренней обратной связи. Такие ГС широко
применяются в инерциальных навигационных системах (ИНС). Силовые ГС имеют внутреннюю и внешнюю стабилизирующие связи.
Для повышения эффективности внутренней обратной связи в силовых ГС кинетический момент гироскопов стараются сделать как
можно большей величины. Такие ГС широко используются для
7
стабилизации в пространстве приборов и устройств больших масс
(прицелы, телескопы, гравиметры, головки самонаведения и т.п.)
или как первичные датчики ориентации в грубых системах. В индикаторно-силовых ГС имеется и внутренняя и внешняя обратные
связи, а ГС может вести себя либо как индикаторный, либо как силовой. Последнее определяется характером изменения внешнего
возмущающего момента, приложенного к оси стабилизации.
Рассмотренная выше классификация иллюстрируется рис. 1, а
рис. 2 поясняет принцип построения и роль гироскопов в платформенных ГС. На рис. 2 введены следующие обозначения: Mг – момент
гироскопической реакции (внутренняя обратная связь); Mразг – момент разгрузочный (внешняя обратная связь); Mупр – управляющий
момент (момент коррекции); – Mвозм возмущающий момент (вредный момент), Mнагр – момент нагрузки.
В общем случае для придания заданной ориентации платформе и сохранения ее положения необходимо решить следующие задачи: определить фактическую ориентацию платформы, сравнить
с априорно заданной ориентацией, при необходимости осуществить
коррекцию или управление положением платформы. Совокупность
технических средств для решения этих задач образует систему стабилизации.
С позиций теории автоматического регулирования и управления
гироскопическая система ориентации представляет собой сложную,
двухконтурную взаимосвязанную систему автоматического управления, включающую: чувствительные элементы ориентации и коррекции ( приборы и устройства, определяющие параметры ориен-
Рис. 2. Блок-схема платформенной системы ориентации
8
тации платформы или реагирующие на их изменение); элементы и
устройства преобразования информации и линии связи; исполнительные элементы (коррекционные и стабилизирующие двигатели и устройства, решающие задачу коррекции и управления ориентацией платформы). Внутреннюю обратную связь реализует стабилизирующее воздействие (гироскопический момент) гироскопического чувствительного элемента (сенсора). Внешнюю обратную
связь реализуют связанные с осями стабилизации стабилизирующие (корректирующие) двигатели, создающие моменты, равные по
величине и противоположные по знаку внешним, возмущающим
моментам. В общем случае гироскопические сенсоры выполняют
функцию индикатора изменения ориентации платформы и источника информации о величине внешнего возмущающего момента.
В силовых ГС внутренняя обратная связь особенно важна на начальной стадии процесса стабилизации, до тех пор, пока стабилизирующий двигатель в силу своей инерционности не успел развить необходимый компенсирующий момент. В индикаторных ГС внутренняя обратная связь либо отсутствует (при использовании микромеханических гироскопов, твердотельных волновых гироскопов, динамически настраиваемых, волоконно-оптических или лазерных
гироскопов), либо играет незначительную роль (при использовании
поплавковых двухстепенных гироскопов) в компенсации внешнего
момента.
В зависимости от решаемых задач, определяемых техническим
заданием на проектировании, различают некорректируемые, корректируемы и управляемые ГС.
В общем случае ОГС изолирует стабилизируемое устройство (полезная нагрузка или опорная система координат) от движения основания, происходящего относительно оси, параллельной оси стабилизации. В трехосном ГС платформа, полностью изолирована от
движения основания. Основное требование, предъявляемое к гиростабилизатору, заключается в обеспечении заданной точности сохранения положения платформы при действии на нее различных
динамических возмущений со стороны объекта, на котором она
установлена. Именно точностные характеристики ГС определяют
эффективность выполнения задач, поставленных перед системой
ориентации или навигации.
9
2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТОЙ
В общем случае, выполнение курсовой работы включает в себя
несколько взаимосвязанных и взаимообусловленных этапов: выбор
темы курсовой работы, сбор материалов и составление библиографии, изучение и анализ литературных и иных источников информации, анализ современного состояния вопроса по выбранной тематике, подготовка плана курсовой работы и его согласование с руководителем, выполнение необходимых расчетов, обоснований и
исследований, написание текста расчетно-пояснительной записки
и оформление графических материалов работы, сдача материалов
курсовой работы на проверку и последующее устранение возможных замечаний, подготовка к защите и защита работы. Специфические особенности выполнения необходимых расчетов при проектировании гиростабилизаторов будут отражены ниже в разд. 4.
2.1. Выбор тем
При выборе темы курсовой работы студент должен в первую очередь руководствоваться личным интересом с учетом перспектив будущего трудоустройства и практической деятельности по выбранной специальности. Удачно выбранная тема курсовой может стать
основой для будущей выпускной квалификационной работы. Исходя из этого предпочтительной представляется тематика проблемного или исследовательского характера. Работа по хорошо и полно отработанной ранее теме уменьшает возможность получения студентом должного объема практических навыков самостоятельной работы.
2.2. Сбор материалов и составление библиографии
После определения темы курсовой работы студенту необходимо
выяснить современное состояние вопроса по выбранной тематике.
Следует по результатам анализа обобщить и определить, что уже
сделано и достигнуто учеными и специалистами в этом направлении.
Для данного этапа характерны следующие виды работ:
1. Внимательное изучение материала учебников и учебных пособий в тех разделах, которые посвящены выбранной теме.
2. Ознакомление с современной научно-технической литературой по избранной теме: наиболее важными монографиями, статья10
ми в периодических изданиях (за последние 2–3 года), патентами,
источниками в internet.
3. Провести анализ и обработку собранной информации с целью
ее обобщения. Результатом должно быть: выявление нерешенных
проблем, выяснение перспективных направления решения указанных проблем, определение достигнутого уровня развития (точности,
весогабаритных характеристик и т.п.) в России и за рубежом.
4. При выборе литературы следует пользоваться каталогами научных библиотек, библиографическими указателями, в которых
литература классифицирована по проблемам, поисковыми системами в internet. В последнем случае не следует ограничиваться использованием лишь одного поисковика. Желательно использовать
возможности расширенного поиска материалов: по словам, по странам, по времени, по словосочетаниям т. п., а также не ограничиваться лишь русскоязычным сегментом internet.
Работа с книгой и иными источником информации заключается в просмотре аннотаций, оглавления, чтения нужных разделов,
их реферирование или конспектирования. Для того, чтобы занести
источник информации в свой каталог, студент должен уметь составить библиографическое описание книги или указать электронный
адрес ресурса. В случае книги оно содержит: фамилию автора, название книги, место издания, издательство, год издания. Если автор не указан или книга написана более чем тремя авторами, или
это сборник документов, то описание книги начинается с первого
слова заглавия.
При библиографическом описании статьи следует указать, где
она опубликована: в сборнике трудов, журнале.
В научной литературе более углубленно, чем в учебной, раскрываются отдельные проблемы. Но освоить научную литературу
без предварительного ознакомления с учебным материалом курса
очень сложно. Поэтому курсовая работа отражает степень овладения материалом не только избранной темы, но и всего курса.
При работе над курсовой следует ставить перед собой следующие
задачи: осмысление подобранных источников информации, научная обработка фактического материала и его систематизация, формулирование теоретических обобщений и выводов, увязывание теоретических положений с практикой.
Целесообразно при изучении отобранной литературы делать записи, которые затем можно использовать в курсовой работе (или
косвенным путем, или путем цитирования). Выписки из книг и
статей, не забывая правильно указать источник информации, раз11
мещают либо на стандартных листах бумаги, как правило, с одной
стороны, либо используют возможности современных средств вычислительной техники и гаджетов. При этом оказывается удобно
и полезно делать всякого рода дополнительные пометки (например,
к какому разделу, параграфу курсовой работы относится данная запись).
Статистические материалы, подобранные студентом к теме курсовой, следует обработать, представить в удобном для восприятия и
последующего анализа виде, проанализировать тенденции изучаемого явления или процесса. Для этого недостаточно только назвать
абсолютные величины, иллюстрирующие проблему, надо показать
изменения в структуре и динамике явления (изменения удельного
веса различных элементов, динамику по годам, изменение точностных характеристик и т.д.). Цифровые данные целесообразно свести в таблицы, построить диаграммы и графики. Весь этот материал
следует проанализировать.
Необходимо помнить, что все таблицы, диаграммы, графики
или схемы должны быть пронумерованы и иметь заголовок. Те из
них, которые заимствованы из литературы, должны иметь ссылку
на источник.
2.3. Подготовка плана курсовой работы
План – это перечень вопросов, показывающий, каким образом
раскрывается тема и решается поставленная задача. Он определяет
основное содержание работы, дает общую ориентацию в материале
темы, обеспечивает последовательность изложения и правильный
отбор материала. План должен быть согласован с научным руководителем и утвержден им.
План включает введение, основную часть и заключение. Основную часть составляют 2–4 главы. В свою очередь главы основной части могут быть разбиты на параграфы.
Введение обычно занимает 2–3 страницы и представляет собой
обоснование актуальности и значимости выбранной темы.
Объем главы варьируется в пределах 10–15 страниц, в зависимости от объема и характера излагаемого материала. Каждый параграф и каждая глава должны начинаться с постановки задачи, которая будет рассмотрена ниже, а заканчиваться – выводом. Вывод
должен содержать результат решения задачи, кроме того, вывод
должен логически обосновать целесообразность содержания следующего параграфа или главы.
12
Формулировка названий глав и параграфов должна быть краткой и емкой и не повторять названия самой работы.
Заключение, как правило, занимает не более 1–2 страниц. В нем:
формулируют основные результаты и выводы по работе, содержится информация о соответствии полученных результатов техническому заданию на проектирование, даются рекомендации по проведению дальнейших усовершенствований.
На основе предварительного ознакомления с литературой и подобранным материалом, который может быть использован при написании курсовой работы, составляется первоначальный вариант
плана курсовой работы.
При составлении плана следует, прежде всего, наметить основные проблемы, которые необходимо решить в соответствии с заданием на проектирование определить примерный круг вопросов, которые будут рассмотрены в отдельных параграфах, и их последовательность. Эти вопросы могут, в окончательно отработанном варианте плана не рассматриваться, но на первоначальном этапе они используются для так называемого рабочего, развернутого плана, по
которому и пишется курсовая работа.
Любая тема, как и конкретная техническая задача, может быть
раскрыта и решена по-разному. Именно план курсовой работы отражает ее основные особенности, выбранные подходы и способы решения намеченных в плане задач. План должен отражать основную
идею работы, раскрывать ее содержание и характер. В нем должны быть выделены наиболее актуальные и значимые вопросы, без
решения которых говорить о выполнении задания в полном объеме
невозможно.
При составлении плана не должно быть шаблона. И все же обычно первый параграф курсовой работы освещает современное состояние вопроса: достижения, проблемы и т.п. В последующих разделах
и параграфах излагается содержание работы.
13
3. НАПИСАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ.
Порядок написания курсовой работы включает следующие этапы:
– выбор темы, сбор материала, поиск литературы, анализ современного состояния вопроса, составление рабочего плана. Следует
иметь в виду, что в процессе работы план может корректироваться. При этом одинаково важно как прислушиваться к советам научного руководителя, так и проявлять должную самостоятельность.
Необходимо отметить, что не существует единственного источника,
в котором студент мог бы найти полную библиографию по интересующей его проблеме. Появление новых публикаций – непрерывный
процесс, за которым следует научиться постоянно следить. Подбор
литературы является ответственным этапом написания любой научной работы, требующим определенных усилий. В составлении
библиографии большую помощь могут оказать систематические каталоги и специальные обзоры новой литературы научных библиотек, периодические информационные издания. Необходимо самостоятельно ознакомиться с публикациями в специальных журналах. Большой объем полезной информации можно найти на сайтах
в сети Интернет. Данный этап завершается составлением библиографии – списка публикаций по выбранной теме, с которыми надлежит ознакомиться;
– изучение подобранной литературы. Работу на этом этапе целесообразно сопровождать записями, в той или иной форме фиксирующими главную мысль и систему доказательств автора, изучением
статистического и фактологического материала с соответствующими пометками, составлением кратких аннотаций просмотренных
источников. Это значительно облегчает дальнейшую работу, делает
ненужным повторное обращение к одному и тому же источнику информации;
– написание текстового чернового варианта работы. Перед тем,
как перейти к написанию расчетно-пояснительной записки, следует досконально продумать логику изложения, систему аргументов
для доказательства главной мысли, выполнить необходимые расчеты, которые подтверждают работоспособность проектируемого
устройства и его соответствие требованиям технического задания;
– подготовка в соответствии с планом чернового, первого варианта работы. Работа по выбранной теме должна сопровождаться регулярными общением с руководителем. При этом решаются текущие
вопросы проектирования, а также осуществляется контроль хода
14
выполнения плана работы. Это происходит на консультациях, которые проводятся в соответствии с расписанием занятий или расписанием консультаций руководителя;
– доработка чернового варианты курсовой работы в соответствии
с полученными замечаниями, окончательное оформление материалов работы и представление ее на кафедру.
Написание курсовой работой не должно откладываться на последние дни семестра. Относиться к ней надлежит со всей ответственностью и добросовестностью. Только систематический, правильно спланированный и организованный труд в соответствии с разработанным планом и рекомендациями по выполнению работы позволит добиться качественного результата в виде готовой к защите
курсовой работы с достаточным уровнем проработанности рассматриваемых вопросов.
При работе над курсовой следует учитывать ряд важных моментов.
Не допускать дословного копирования, переписывания прочитанной литературы. Изложение должно вестись самостоятельно,
своими словами и свидетельствовать том, что автор разобрался в существе рассматриваемых вопросов, имеет свою точку зрения и умеет ее изложить так, чтобы было понятно другим. Это не исключает
возможности цитирования, но каждая цитата должна соответствующим образом оформляться.
Изложение должно вестись грамотным языком, без стилистических и логических ошибок. Важно заранее определить четкую
структуру работы. Текст работы должен сопровождаться соответствующими расчетами, графиками, структурными схемами и другими иллюстративными материалами.
Сноски, ссылки на различные источники, примечания оформляются в соответствии с существующими правилами.
3.1. Объем, структура и содержание работы курсовой работы
Выполненная и готовая к защите курсовая работа состоит из
расчетно-пояснительной записки и графических материалов виде
конструктивной проработки отдельных узлов ОГС. Общий объем
расчетно-пояснительной записки должен составлять примерно 1
печатный лист (40 тыс. символов с пробелами), что соответствует
24 страницам машинописного текста, набранных на компьютере
14 шрифтом Times New Roman с полуторным интервалом между
строк.
15
Правильно оформленная расчетно-пояснительная записка должна включать в себя:
1. Титульный лист.
2. Задание на проектирование.
3. Реферат.
4. Оглавление.
5. Введение.
6. Основную часть.
7. Заключение.
8. Список использованной литературы
9. Приложения.
Титульный лист и задание выполняются на двух первых листах
работы по установленной форме.
Во введении отражаются следующие основные моменты:
1. общая формулировка темы;
2. теоретическое и практическое значение выбранной темы, ее
актуальность;
3. степень разработанности проблемы;
4. конкретные задачи исследования, которые автор поставил перед собой;
5. объяснение того, как автор намеревается решать поставленные задачи, обоснование логической последовательности раскрываемых вопросов, общего порядка исследования и структуры работы;
Введение должно быть кратким (1–3 страницы) и четким. Его не
следует перегружать общими фразами. Главное, чтобы читающий
понял, чему посвящена работа, какие задачи автор наметил решить.
Основная часть состоит из глав, которые могут делиться на параграфы, а параграфы, в свою очередь – на пункты. Название какой-то
главы не должно полностью совпадать с названием курсовой работы
(в противном случае наличие других глав становится излишним), а
название какого-то параграфа – дублировать название главы.
Не следует перегружать план работы. В курсовой работе реально
рассмотреть две, максимум – три главы.
В заключении следует четко сформулировать основные выводы,
к которым пришел автор. Выводы должны быть краткими и органически вытекать из содержания работы. Разрешается повторить
основные выводы соответствующих глав, но при этом предпочтительнее стремиться сделать некоторые обобщения по результатам
проведенного исследования в целом.
Список используемых источников оформляется по установленному порядку. Он включает в себя всю литературу, на которую есть
16
ссылки в тексте, а также те важнейшие источники, которые были
так или иначе использованы, хотя и не приведены в ссылках и примечаниях.
Приложения. Этот элемент структуры работы не является обязательным. Приложения целесообразно вводить, когда автор использует относительно большое количество громоздких таблиц, листинг самостоятельно разработанных программ, статистические
материалы. При помещении таких материалов в основную часть работы затрудняется ее чтение и анализ сделанного. Обычно в тексте
достаточно лишь сослаться на подобную информацию, включенную
в приложение.
Все структурные элементы курсовой работы брошюруются (сшиваются) в единую папку.
3.2. Работа над черновым вариантом
Текст курсовой работы должен показать самостоятельность суждений студента. Не допускается дословное копирование литературы, «переписывание» первоисточников. Все приводимые в курсовой работе цитаты, статистические данные должны иметь ссылки
на источники информации. Ссылки оформляются одним из следующих способов.
1. На каждой странице внизу делают сноску-подстрочник. В тексте в конце цитаты или при данных над строкой ставят цифру (например: «антипараллелограм7»). Внизу в подстрочнике следует поставить данную цифру и привести в библиографическое описание
первоисточника с указанием номера страницы, по которой происходит цитирование.
2. Ссылки оформляют с помощью двух чисел, заключенных
в квадратные скобки, где первая цифра указывает на номер источника в списке использованной литературы, приведенном в конце
курсовой работы, а вторая – номер страницы в этом первоисточнике. Например: [4, с. 79].
3. Ссылки оформляют с помощью одного числа в квадратных
скобках, где цифра указывает на номер источника в списке использованной литературы, приведенном в конце курсовой работы. Например: [6].
В конце курсовой работы приводят полный список использованной литературы. При его оформлении следует помнить о возможности разных вариантов его составления. В частности, в начале списка должны быть представлены нормативные документы (ГОСТы,
17
ОСТы, технические регламенты и др.), упомянутые в курсовой работе, затем справочники, материалы предприятий и других организаций. Далее в списке следуют монографии, учебники, использованные студентом при написании курсовой работы. Затем перечисляют статьи из периодической литературы, патенты на изобретения, источники из Internet, которые следует расположить также
в алфавитном порядке по первой букве фамилии автора. Другие
варианты составления списка предусматривают расположение использованных в работе источников информации по алфавиту либо
в порядке их упоминания в тексте работы.
18
4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОГС
После получения индивидуального задания необходимо внимательно ознакомиться с ним, отчетливо представить себе поставленную задачу, подобрать в библиотеке необходимую литературу, собрать конспекты лекций по дисциплинам, изученным студентом
на предшествующих курсах и имеющих отношение к содержанию
курсовой работы, провести поиск по ресурсам глобальных информационных систем и под руководством преподавателя приступить
к решению задач по проектированию ОГС заданного типа.
В ходе курсового проектирования студент в соответствии с индивидуальным заданием должен:
1. Определить тип проектируемого устройства в соответствии
с различными классификационными признаками ОГС;
2. Разработать принципиальную кинематическую схему ОГС,
привести ее описание, назначение и принцип действия;
3. Оценить условия эксплуатации гиростабилизатора и величину приведенного возмущающего момента по оси стабилизации;
4. Провести обоснование и выбор элементной базы ОГС: чувствительного элемента и его параметров (гиромотора с определенным
значением кинетического момента, типа заполняющей жидкости,
коэффициента сил вязкого трения по оси прецессии, типа опор подвеса по оси прецессии (для поплавкового интегрирующего гироскопа), стабилизирующего двигателя и редуктора, датчика моментов,
датчиков угла – по оси прецессии и оси стабилизации, усилительнопреобразовательного блока, корректирующих устройств;
5. При описании устройства и принципа действия ОГС и его элементов следует указать их назначение, входную и выходную величины, принцип действия рассматриваемого элемента, определить
функцию, выполняемую им в системе. При описании системы необходимо указать используемый принцип регулирования и как он реализуется. Описание системы должно содержать функциональную
кинематическую схему, отражающую взаимодействие устройств,
блоков, узлов и элементов системы в процессе ее работы. Вспомогательные связи, например, цепи питания, в функциональной схеме
опускаются. К функциональным элементам относятся измерительные, преобразовательные и усилительные устройства. Затем определяются входные и выходные величины, Описание системы целесообразно закончить ее классификацией по различным признакам.
19
6. В соответствии с разработанной принципиальной схемой и
с учетом заданного типа чувствительного элемента привести математическую модель ОГС, дать ее подробное описание.
7. Построить структурную схему ОГС в соответствии с полученной математической моделью. Получить и подробно описать набор
передаточных функций (замкнутой и разомкнутой системы), характеризующих статические и динамические характеристики ОГС.
8. Рассчитать или выбрать по источникам информации недостающие параметры типовых звеньев структурной схемы ОГС (моменты инерции гироблока и платформы, коэффициенты передачи
и демпфирования, постоянные времени в передаточных функциях
отдельных звеньев т.п.);
9. Определить статические характеристики гиростабилизатора
по полученным выше передаточным функциям;
10. Проверить устойчивость ОГС при заданных параметрах и
входном воздействии. В случае необходимости – провести необходимые расчеты по изменению параметров ОГС или провести выбор
и расчет того или иного корректирующего контура. В последнем
случае следует оценить влияние корректирующего контура на переходные процессы (по моментам, углам прецессии и стабилизации)
в ОГС. В выводах следует указать значения запасов устойчивости по
амплитуде и фазе;
11. Исследовать динамические характеристики ОГС, оценив качество переходных процессов. Оценить точность стабилизации и
сравнит. Ее с требуемым значением. При этом следует рассмотреть
действие возмущающих моментов по осям прецессии и стабилизации в виде постоянной величины и импульса, гармонического воздействия,
12. Следует оценить и сравнить реакцию системы по оси стабилизации при использовании корректирующих устройств и без них.
13. В соответствии с индивидуальным задание исследовать поведение ОГС на подвижном основании.
14. В соответствии с индивидуальным задание провести конструктивную проработку того или иного узла ОГС.
Анализ устойчивости, исследования статических и динамических характеристик, влияния движения основания на работу ОГС
следует проводить на базе использования пакетов прикладных
программ, которые изучались в ходе обучения в ГУАП: Mahtcad,
MatLab или других подобных, позволяющих осуществлять имитационное моделирование ОГС. По желанию студента исследование
проектируемого ОГС может быть выполнено: либо в частотной об20
ласти с использованием аппарата передаточных функций, либо во
временной области путем решения системы дифференциальных
уравнений Коши.
Опыт создания современных гироскопических систем стабилизации свидетельствует об итерационном характере процесса проектирования, что обусловлено зачастую противоречивыми требованиями к характеристикам ОГС. Последнее обусловливает необходимость возвращения и повторения пройденных ранее этапов проектирования, частности, это касается обеспечения устойчивости и
заданной точности проектируемого ОГС.
В соответствии с опытом проведения курсового проектирования
студентами кафедры №1.3 представляется рациональным и целесообразным следующее ориентировочное распределение потребного
времени на выполнение отдельных этапов работ по неделям семестра, которое приведено в табл. 1.
Таблица 1
Распределение потребного времени на выполнение отдельных этапов
курсовки работы по неделям семестра
№
пп
Этапы проектирования
1 Ознакомление с заданием, подбор литературы и ее изучение
2 Разработка принципиальной схемы ОГС
3 Получение математической модели и теоретический анализ поведения ОГС и его
ошибок в условиях эксплуатации
4 Определение основных параметров системы, выбор типовых элементов и блоков
5 Проверка и при необходимости обеспечение устойчивости
6 Исследование характеристик ОГС на подвижном основании
7 Разработка конструктивных чертежей узлов и блоков ОГС
8 Составление пояснительной записки,
оформление графических материалов
9 Сдача проекта на проверку и его защита
на кафедре
Время, отводимое на выполнение этапа
В % к объему вре- В недемени на проектилях
рование
5
0,5–1,5
5
15
0,5
2
15
2
15
2
15
2
10
2
10
2
10
1
21
Вся подготовительная работа, а именно подбор литературы, составление плана работы и его согласование с руководителем, должна быть окончена не позднее 1 октября (для осеннего семестра) и 1
марта (для весеннего семестра).
22
5. ОТЧЕТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПО КУРСОВОЙ РАБОТЕ
Отчетные материалы по курсовой работе должны содержать:
– расчетно-пояснительную записку, включающую в свой состав цель, индивидуальное задание на проектирование, результаты работы в соответствии с п.п. 1–14 настоящих методических
указаний, выводы, список использованных источников информации. Объем расчетно-пояснительной записки 20–40 листов формата 210×297 мм. В составе расчетно-пояснительной записки должны
быть включены: титульный лист, техническое (индивидуальное)
задание, реферат, содержание (оглавление), перечень принятых сокращений и специальных терминов с их определениями, основная
часть, список литературы, приложения. Реферат должен содержать
самое краткое изложение сущности проекта с указанием специфики и методов решения поставленной задачи, оригинальности разработки. Объем реферата – не более 50–70 слов. Основная часть пояснительной записки должна начинаться введением (назначение ОГС,
необходимость его проектирования, цель данного курсового проекта) и обзором существующих систем аналогичного назначения.
В основной части пояснительной записки должны найти отражение
вопросы, предусмотренные разд. 4 настоящих методических указаний. Завершается основная часть заключением, в котором кратко
приводятся не только конкретные данные разработанной системы,
но и намеченные возможные пути ее дальнейшего совершенствования. Кроме того, в заключении следует отметить соответствие полученных результатов требуемым в техническом задании на проектирование.
– графические материалы: кинематическая схема ОГС (изображением в изометрической проекции ОГС и его основных элементов)
и чертежи разработанных в соответствии с заданием конструктивных узлов или конструктивного узла и электрической схемы;
– электронные копии файлов математический модели ОГС, позволяющие осуществить контрольное моделирование в среде использованного пакета прикладных программ.
5.1. Правила оформления курсовой работы
При оформлении материалов расчетно-пояснительной записки
курсовой работы необходимо руководствоваться следующими государственными стандартами:
ГОСТ 2.105–95 «Общие требования к текстовым документам».
23
ГОСТ 7.32–2001 «Отчёт о научно-исследовательской работе.
Структура и правила оформления».
ГОСТ 2.316–68 «Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц».
ГОСТ 7.82–2001 «Библиографическая запись. Библиографическое описание электронных ресурсов».
ГОСТ 7.1–2003 «Библиографическая запись. Библиографическое
описание. Общие требования и правила составления».
ГОСТ Р 7.0.5–2008 «Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления».
ГОСТ 7.12–93 «Библиографическая запись. Сокращение слов на
русском языке. Общие требования и правила».
5.2. Общие требования к оформлению курсовой работы
Расчетно-пояснительная записка должна быть набрана на компьютере, с выделением абзацев и полями: верхнее и нижнее – 20 мм,
левое – 30 мм, правое – 10 мм. Размер шрифта (кегль) – 12 с интервалом 1,5. Тип шрифта – Times New Roman.
Страницы курсовой работы должны быть пронумерованы арабскими цифрами (нумерация сквозная по всему тексту). Номер страницы ставится в центре нижнего поля без точки. Общая нумерация
начинается с титульного листа, но номер страницы на нем не проставляется. Каждый раздел работы принято начинать с новой страницы.
Объем работы должен составлять от 15 до 30 страниц компьютерного или машинописного текста. Значительное превышение
установленного размера является недостатком работы и указывает
на то, что студент не сумел качественно обработать нужный материал или значительный объем расчетно-пояснительной записки носит описательный характер. Меньший объем свидетельствует о недостаточной степени проработки проблемы.
Приложения в указанный объем работы не входят. Грамматические и стилистические ошибки в расчетно-пояснительной записке
должны быть исключены путем использования возможностей текстового редактора Word и самостоятельного редактирования текста.
5.3. Требования к оформлению содержания
Заголовок СОДЕРЖАНИЕ пишется заглавными буквами посередине строки.
24
Содержание включает введение, наименование всех глав, параграфов, заключение, список использованных источников и наименование приложений с указанием номеров страниц, с которых начинаются эти элементы работы.
Наименования, включенные в содержание, записывают строчными буквами, начиная с прописной буквы.
5.4. Требования к оформлению заголовков
Заголовки структурных элементов расчетно-пояснительной записки (введение, оглавление, главы, заключение, список используемых источников, приложения) работы располагают в середине строки без точки в конце и печатают заглавными буквами без
подчеркивания. Каждый структурный элемент, кроме параграфов,
следует начинать с новой страницы.
Основная часть курсовой работы включает в себя 2–4 главы. Главы должны быть пронумерованы. Каждая глава делится на параграфы (не менее 2–3).
Номер параграфа состоит из номеров главы и параграфа в главе,
разделенных точкой. В конце номера точка не ставится (например:
2.4 Анализ результатов). Заголовки параграфов следует печатать
с абзацного отступа с прописной буквы без точки в конце, не подчеркивая. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют
точкой. Переносы слов в заголовках не допускаются.
Абзацный отступ используется для логического разделения текста на части, объединённые единой мыслью, темой, идеей или сюжетом. Размер абзацного отступа составляет 1,25 мм. Не следует
разделять абзацы друг от друга увеличенным вертикальным интервалом.
Расстояние между заголовком и текстом должно быть равно одной пустой строке. Расстояние между заголовками главы и параграфа – 2 интервала.
5.5. Требования к оформлению рисунков
На все рисунки в тексте должны быть даны ссылки. Рисунки
должны располагаться непосредственно после текста, в котором они
упоминаются впервые, или на следующей странице. Рисунки нумеруются арабскими цифрами, при этом нумерация сквозная в пределах главы. Номер рисунка состоит из номера раздела и порядкового
номера иллюстрации, разделенных точкой (например: Рисунок 1.1).
25
Подпись к рисунку располагается под ним посередине строки. Слово «Рисунок» пишется полностью. Подпись должна выглядеть так:
Рисунок 1.1 – Структурная схема гиростабилизатора
Точка в конце названия не ставится.
Если в работе есть приложения, то рисунки каждого приложения обозначают отдельной нумерацией арабскими цифрами с добавлением впереди обозначения приложения (например:
Рисунок А.3).
5.6. Требования к оформлению таблиц
На все таблицы в тексте должны быть ссылки. Таблица должна
располагаться непосредственно после текста, в котором она упоминается впервые, или на следующей странице. Все таблицы нумеруются (нумерация сквозная, либо в пределах раздела – в последнем
случае номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера внутри раздела, разделенных точкой (например: Таблица 1.2).
Таблицы каждого приложения обозначают отдельной нумерацией
арабскими цифрами с добавлением впереди обозначения приложения (например: Таблица В.2). Слово «Таблица» пишется полностью.
Название таблицы следует помещать над таблицей слева, без абзацного отступа в одну строку с ее номером через тире (например: Таблица 3 – Динамические характеристики). Точка в конце названия
не ставится.
При переносе таблицы на следующую страницу название помещают только над первой частью, при этом нижнюю горизонтальную черту, ограничивающую первую часть таблицы, не проводят.
Над другими частями также слева пишут слово «Продолжение» и
указывают номер таблицы (например: Продолжение таблицы 1).
Таблицу с большим количеством столбцов допускается делить на
части и помещать одну часть под другой в пределах одной страницы. Если строки и столбцы таблицы выходят за формат страницы,
то в первом случае в каждой части таблицы повторяется головка,
во втором случае – боковик. При делении таблицы на части допускается ее головку или боковик заменять соответственно номером
столбцов и строк. При этом нумеруют арабскими цифрами столбцы
и(или) строки первой части таблицы.
Заголовки столбцов и строк таблицы следует писать с прописной
буквы в единственном числе, а подзаголовки столбцов – со строчной буквы, если они составляют одно предложение с заголовком,
или с прописной буквы, если они имеют самостоятельное значение.
26
В конце заголовков и подзаголовков столбцов и строк точки не ставят. Разделять заголовки и подзаголовки боковых столбцов диагональными линиями не допускается.
Заголовки столбцов записывают параллельно строкам таблицы,
но при необходимости допускается их перпендикулярное расположение.
Горизонтальные и вертикальные линии, разграничивающие
строки таблицы, допускается не проводить, если их отсутствие не
затрудняет пользование таблицей. Но головка таблицы должна
быть отделена линией от остальной части таблицы. Таблицы свыше
1,5 страниц следует размещать в приложении.
5.7. Требования к оформлению формул
Для написания формул может быть использован как встроенный в Word редактор формул или другой, привычный для конкретного студента. Формулы и уравнения следует выделять из текста
в отдельную строку. Над и под каждой формулой или уравнением
нужно оставить по пустой строке. Если уравнение не умещается
в одну строку, то оно должно быть перенесено после знака равенства
(=) или после знаков плюс (+), минус (-), умножения (х), деления (:),
или других математических знаков, причем этот знак в начале следующей строки повторяют. При переносе формулы на знаке, символизирующем операцию умножения, применяют знак «х».
Если нужны пояснения к символам и коэффициентам, то они
приводятся сразу под формулой после слова где в той же последовательности, в которой они идут в формуле.
Все формулы нумеруются. Обычно нумерация сквозная. Номер
проставляется арабскими цифрами в круглых скобках в крайнем
правом положении на строке.
А = а:b (1)
Допускается нумерация формул в пределах главы. В этом случае номер формулы состоит из номера раздела и порядкового номера
внутри главы, разделенных точкой, например, (1.4).
Формулы в приложениях имеют отдельную нумерацию в пределах каждого приложения с добавлением впереди обозначения приложения, наприме, (В.2).
Выполнение формул и уравнений рукописным способом не допускается.
27
5.8. Требования к оформлению приложений
В тексте работы на все приложения должны быть даны ссылки.
Приложения располагают в порядке ссылок на них в тексте.
Каждое приложение следует начинать с новой страницы с указанием наверху посередине страницы слова «ПРИЛОЖЕНИЕ» и его
обозначения. Приложение должно иметь заголовок, который записывают симметрично относительно текста с прописной буквы отдельной строкой.
Приложения обозначают заглавными буквами русского алфавита, начиная с А, за исключением букв Ё, З, Й, О, Ч, Ь, Ы, Ъ. После слова «Приложение» следует буква, обозначающая его последовательность (например: ПРИЛОЖЕНИЕ Б). Если в документе одно
приложение, оно обозначается «ПРИЛОЖЕНИЕ А».
Текст каждого приложения может быть разделен на разделы.
Нумерация страниц приложений и основного текста расчетно-пояснительной записки должна быть сквозная.
5.9. Требования к оформлению списка литературы.
Список литературы должен называться «Список использованных источников». Сведения об источниках следует располагать
в алфавитном порядке. Независимо от алфавитного порядка впереди идут нормативные акты.
Расположения источников должно быть следующим:
– нормативные акты;
– книги, монографии;
– печатная периодика;
– сборники статистических данных;
– источники на электронных носителях локального доступа;
– источники на электронных носителях удаленного доступа
(источники из internet).
Библиографическая запись электронного ресурса имеет следующую общую структуру:
Заголовок (автор). Основное заглавие [Электронный ресурс]: сведения, относящиеся к заглавию / сведения об ответственности. –
Сведения об издании. – Обозначение вида ресурса. – Место издания: издатель, дата издания. – Специфическое обозначение материала и количество физических единиц (только для ресурса локального доступа). – (Основное заглавие серии). – Примечание (указать
режим доступа для ресурса Интернет).
28
Примеры:
Лукина, М.М. СМИ в пространстве Интернета [Электронный
ресурс]: учеб. пособие / М.М. Лукина, И.Д. Фомичева. – Электрон.
дан. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 2005. – 87 с. – Режим доступа: http://
www.journ.msu.ru/downloads/smi_internet.pdf;
ЦНИИ Электроприбор [Электронный ресурс]: информ.-аналит.
материалы. – СПб., cop. 2013–2017. – Электрон. дан. – Режим доступа: www.elektropribor.spb.ru.
В каждом разделе списка использованных источников сначала
идут источники на русском языке, а потом – на иностранных языках (так же в алфавитном порядке).
29
6. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЭТАПЫ РАБОТЫ
НАД КУРСОВОЙ РАБОТОЙ
6.1. Подготовка к защите
Курсовая работа должна быть проверена руководителем и представлена на кафедру «Эксплуатации и управления в аэрокосмических системах» с допуском к защите от руководителя. Работа защищается до экзаменационной сессии, в противном случае студент
может быть не допущен к сдаче экзаменов.
Кафедра эксплуатации и управления в аэрокосмических системах устанавливает следующие сроки сдачи курсовой работы: в I
семестре не позднее 1 декабря, защита должна быть проведена не
позднее 25 декабря; во II семестре не позднее 1 мая, защита должна
быть проведена не позднее 25 мая.
Курсовая работа должна быть сдана на кафедру за 15 дней до дня
защиты.
Студент, не предъявивший курсовую работу или не защитивший ее в установленные сроки, не допускается к сессии.
6.2. Процедура защиты курсовой работы
Процедура защиты включает в себя:
– выступление студента продолжительностью 5–10 мин.;
– ответы на вопросы преподавателя по теме курсовой работы.
Доклад студента на защите следует строить следующим образом:
– обоснование выбора темы с учетом ее актуальности;
– краткое изложение содержания работы в соответствии с ее содержанием (планом);
– формулирование выводов и предложений, которые должны
быть аргументированы и подтверждены результатами расчетов и
моделирования.
Приветствуется демонстрация во время защиты с помощь
средств вычислительной техники достигнутых результатов: переходные процессы в гиростабилизаторе при отсутствии и наличии
корректирующих устройств, при различных видах внешних воздействий, при различных запасах устойчивости и т.п.
Качественно подготовленное выступление помогает студенту
при защите своей работы грамотно и лаконично сделать доклад,
легче ориентироваться в докладываемом материале, полностью
30
сконцентрировать внимание на развернутых и аргументированных
ответах на возможные вопросы и, в конечном итоге произвести на
комиссию благоприятное впечатление. Кроме того, защита настоящей курсовой работы предшествует защите выпускной квалификационной работы по выбранному направлению подготовки и может
считаться своеобразной репетицией будущего выступления перед
Государственной аттестационной комиссией.
6.3. Критерии оценка курсовой работы
Оценка характеризует качество выполнения работы, т.е. научный уровень, достигнутые результаты, самостоятельность проработки темы, качество оформления, четкость выступления студента
на защите и аргументированность ответов на вопросы.
Оценку «отлично» ставят в случае, если на основе глубокого изучения первоисточников студент дал самостоятельный анализ фактического материала, выполнил необходимый объем требуемых
расчетов и моделирования сделал самостоятельные выводы с основательной аргументацией достигнутых результатов и соответствия
их заданию на проектирование, работа содержит элементы научного творчества.
Оценку «хорошо» заслуживают работы, в которых полно и всесторонне раскрыты все вопросы плана, но при этом отмечена недостаточность самостоятельного анализа, а приведенные расчеты не в полной мере характеризуют соответствие заданию на проектирование.
Оценка «удовлетворительно» предназначается работам, в которых в основном правильно освещены вопросы темы, но отсутствует самостоятельный анализ литературы и фактического материала,
работа содержит отдельные ошибочные предложения, в расчетах
присутствуют незначительные погрешности.
Неудовлетворительную оценку получает студент в том случае,
если не может аргументировать выводы, привести необходимые
расчеты, подтверждение соответствие результатов заданию, т.е. не
владеет материалом темы. Такому студенту назначается повторная
защита.
Кроме того, курсовая работа может быть не допущена к защите,
если заявленная тема исследования не была раскрыта и результаты
не соответствуют заданию на проектирование.
Курсовая работа, не допущенная к защите или получившая неудовлетворительную оценку, возвращается студенту, который должен написать новую курсовую работу по другой теме.
31
Основные критерии оценки курсовой работы вытекают из предъявляемых к ней требований. Такими критериями являются следующие:
– глубина анализа, умение разобраться в затронутых проблемах;
– самостоятельность, творческий подход к рассматриваемой проблеме;
– использование современного фактологического и статистического материала;
– полнота решения всех тех задач, которые обусловлены заданием на проектирование;
– должный объем вычислений и моделирования;
– грамотность, логичность в изложении материала;
– качество доклада и ответов на вопросы;
– качество оформления.
6.4. Типичные ошибки при написании курсовой работы
1. Содержание курсовой работы не соответствует плану или не
в полной мере раскрывает тему. В большей части работы отсутствует смысл, раскрытию темы исследования посвящена незначительная часть работы.
2. Формулировка глав (параграфов) сделана неудачно и не отражает реальную проблемную ситуацию, состояние объекта.
3. Цель исследования не связана с проблемой, сформулирована
абстрактно и не отражает специфику объекта и предмета исследования.
4. Не сделан глубокий и всесторонний анализ современной литературы по теме исследования.
5. Аналитический обзор отечественных и зарубежных публикаций по теме работы имеет форму аннотированного списка и не отражает уровня исследования проблемы.
6. Конечный результат не отвечает техническому заданию, выводы не отвечают поставленным задачам.
7. В работе нет ссылок на первоисточники или указаны не те, из
которых заимствован материал.
32
7. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Индивидуальные задания приведены в табл. 2 и 3. Номер индивидуального задания соответствует порядковому номеру студента
в групповом журнале посещаемости. В таблицах введены следующие обозначения: ЧЭ –чувствительный элемент гиростабилизатора; ГБ – гироблок; ПИГ – поплавковый интегрирующий гироскоп;
ДНГ – динамически настраиваемый гироскоп; ДУВ – датчик угла
прецессии; ДУС – датчик угла по оси стабилизации; ДМВ – датчик
момента по оси прецессии; ГМ – гиромотор; x, y, z – связанная с объектом система координат; Jп – моменты инерции платформы; ωx, ωy,
ωz – проекции абсолютной угловой скорости вращения основания.
Таблица 2
Точность, особенности конструкции ОГС
№
вари- Тип ЧЭ
анта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Сухой
ГБ
Сухой
ГБ
Сухой
ГБ
Сухой
ГБ
Сухой
ГБ
Сухой
ГБ
ПИГ
ПИГ
ПИГ
ПИГ
ПИГ
ПИГ
ПИГ
ДНГ
ДНГ
Точностные характеристики
Jп,
г см
с2
Конструктивные блоки
для разработки
ДинамиСкоСкорость
ческая
рость
некоррект.
точвыДУВ ДУС ГМ ЧЭ ДМВ
дрейфа,
ность,
ставки,
град./час
угл.мин.
град./.c
400
5
1
1
x
x
700
6
2
2
x
x
500
7
3
3
x
x
600
8
1
4
x
x
800
9
2
5
x
700
10
3
4
x
700
600
500
400
500
600
700
300
400
2
3
4
5
6
5
2
4
5
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0,5
1
2
3
2
1
2
3
4
5
4
3
X
X
X
X
X
X
X
X
X
x
x
X
X
X
X
X
X
x
X
X
33
Окончание табл. 2
Jп,
г см
с2
16
17
18
19
20
500
600
700
600
400
ДНГ
ДНГ
ДНГ
ДНГ
ДНГ
Конструктивные блоки
для разработки
Точностные характеристики
№
вари- Тип ЧЭ
анта
ДинамиСкоСкорость
ческая
рость
некоррект.
точвыДУВ ДУС ГМ ЧЭ ДМВ
дрейфа,
ность,
ставки,
град./час
угл.мин.
град./.c
6
7
6
5
4
3
4
3
2
1
2
1
2
3
4
X
X
X
X
X
X
X
X
X
x
Примечание: динамическая точность проектируемого ОГС должна быть
не менее указанной в табл. 2, а скорость некорректируемого дрейфа – не более указанных значений. Система управления ОГС должна обеспечивать
не меньшее значение скорости выставки платформы в заданное положение,
приведенное в табл. 2. Знаком «Х» отмечены узлы ОГС, подлежащие конструктивной проработке. Чертеж одного из конструктивных узлов может
быть заменен принципиальной электрической схемой ОГС.
Таблица 3
Условия эксплуатации
№
пп
Время работы,
мин.
Перегрузки,
Ед.
Кратк. Качка основания Частота
перевибрагрузки, Частота, Амп- ций, Гц
Гц
литуда,
Ед.
град
1
9
2
4
0,05–5
1
2
8
3
4
1–10
3
7
4
5
4
6
5
5
5
4
6
4
3
7
5
Угловое
движение
ωx
ωу
50
X
X
2
70
X
0,2–3
3
60
X
7
0,05–5
4
80
X
6
1–10
5
90
X
5
0,2–3
1
100
X
2
4
0,05–5
2
50
X
8
6
2
4
1–10
3
70
X
9
7
3
6
0,2–3
4
60
X
10
8
4
6
0,5–5
5
80
X
11
9
5
7
0,05–5
1
90
X
34
ωz
y
X
X
z
y
X
X
x
x
X
X
z
y
X
X
x
x
X
X
Расположение
оси стабилизации
z
y
Окончание табл. 3
№
пп
Время работы,
мин.
Перегрузки,
Ед.
Кратк. Качка основания Частота
перевибрагрузки, Частота, Амп- ций, Гц
Гц
литуда,
Ед.
град
Угловое
движение
ωx
12
10
6
7
1–10
2
100
X
13
9
2
5
0,2–3
3
110
X
14
8
3
4
1–10
4
120
X
15
7
4
6
0,05–5
5
130
X
16
6
5
7
0,2–3
1
140
X
17
5
2
6
1–10
2
150
X
18
4
3
5
0,5–4
3
140
X
19
5
4
6
0,05–5
4
130
X
20
6
5
8
1–10
5
100
X
ωу
ωz
X
X
Расположение
оси стабилизации
x
x
X
X
x
y
X
X
z
x
X
X
x
y
X
z
Примечание. Качка основания с заданными в табл.3 частотами и амплитудами происходит вокруг осей, отмеченных символом «X». Ось стабилизации ОГС расположена на объекте параллельно оси указанной в последнем столбце табл. 3.
Вариативная часть курсовой работы в зависимости от направления подготовки может предусматривать проведение дополнительных исследований по анализу влияния на ОГС следующих факторов:
– моментов сил сухого и вязкого трения по оси стабилизации и
оси прецессии;
– нелинейности характеристик отдельных элементов структуры
ОГС;
– нерегулярной качки основания относительно осей стабилизации и прецессии;
– характера движения основания.
35
8. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Основная
1. Северов Л.А. Механика гироскопических систем: учеб. пособие.
М.: Издат. МАИ, 1996. 212 с.
2. Гироскопические системы / под ред. Л.А. Северова. Л.: Изд.
ЛИАП, 1975. 115 с.
3. Северов Л.А., Быкова Г.М. Расчет и проектирование гироскопических систем ориентации и навигации: учеб. пособие. ЛИАП.
Л., 1986.
4. Бесекерский В.А., Фабрикант Е.А. Динамический синтез систем гироскопической стабилизации. Л., 1968.
5. Лукомский Ю.А., Пешехонов В.Г., Скороходов Д.А. Навигация
и управление движением судов: учебник. СПб.: Элмор, 2002. 360 с.
7. Рахтеенко Е.Р. Гироскопические системы ориентации. М.:
Машиностроение, 1989. 232 с.
8. Пельпор Д.С. Гироскопические системы. Теория гироскопов и гиростабилизаторов: учеб. для вузов. 2-е изд.М.: Высш. шк., 1986. 423 с.
9. Гироскопические системы. Гироскопические приборы и системы: учеб. для вузов. / Под ред. Д.С. Пельпора. 2-е изд. М.: Высш.
шк., 1988. – 424 с.
10. Помыкаев И.И., Селезнев В.П., Дмитроченко Л.А. Навигационные приборы и системы: учеб. пособие для вузов / под ред. И.И.
Помыкаева. – М.: Машиностроение, 1983. 456 с.
11. Гироскопические системы. Проектирование гироскопических систем / под ред. Д.С. Пельпора. М.: Высш. шк., 1975. 223 с.
12. Серегин В.В. Приборы и системы ориентации и навигации.
СПб.: СПбГУ ИТМО, 2005. – 39 с.
13. Серегин В.В. Прикладная теория и принципы построения
гироскопических систем: учеб. пособие. СПб., ИТМО, 2007. 75 с.
(http://window.edu.ru/window/catalog?p_rid=41604 – можно скачать PDF-файл).
14. Матвеев В.А., Подчезерцев В.П., Фатеев В.В. Гироскопические стабилизаторы на динамически настраиваемых гироскопах:
учеб. пособие. М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. 103 с.
15. Матвеев В.В., Распопов В.Я. Приборы и системы ориентации,
стабилизации и навигации на МЭМС датчиках. Тула: Изд-во ТулГУ,
2017. 225 с.
16. Прикладная теория гироскопов / Д.П. Лукъянов, В.Я. Распопов, Ю.В. Филатов. СПб.: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2015. 316 с.
36
Дополнительная
1. Ривкин С.С. Статистический синтез гироскопических
устройств. Л.: Судостроение, 1970. 424 с.
2. Селезнев В.П. Навигационные устройства. Уч. пос. для вузов.
2-е изд. М.: Машиностроение, 1974. 600с.
3. http://www.rpz.ru/products/basic_block/giroskopy/- продукция Раменского приборостроительного завода – динамически настраиваемые гироскопы, параметры.
4. http://energetiku.info/article-120–72-438.html – стабилизирующие двигатели серии ДИД, характеристики, размеры, условия эксплуатации.
5. http://ppk.perm.ru/baz.asp?ID=3&gID=16&EL=2 – продукция
Пермской приборостроительной компании- малогабаритные динамически настраиваемые гироскопы, параметры.
6. Лысов А.Н., Лысова А.А. Теория гироскопических стабилизаторов: учеб. пособие. Челябинск, Ю-Ур ГУ, 2009. 17 с.
(http://instrcon.susu.ac.ru/TGS.pdf – можно скачать PDF-файл).
Приложение
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Наименование
Единица
Обозначе- измерение
ния
в системе
СГС
Переводной
Единица
коэффици- измерения
ент из сив системе
стемы СИ
СИ
в СГС
Длина
Угол
l, r
α, β, γ
см
рад
10−2
1
м
рад
Масса
Момент
инерции
m
I
г
г ⋅ см2
10−3
10−7
кг
кг⋅м2
Сила
F, R
г⋅см⋅с−2
10−5
Момент
силы
Частота
М
г⋅см2 ⋅с−2
10–7
кг⋅м⋅с−2,
H
Н⋅м
f, λ, ν
Гц
1
Гц
Внесистемные
единицы
градус (°),
10 ≈ 1,75⋅10−2
рад
Г⋅ см ⋅с−2≈
9,81⋅10−5
кг ⋅м2
Г ≈ 9,81⋅10−3 H
Г⋅см≈ 9,81⋅10−5
H ⋅м
37
Окончание прил.
Наименование
Обозначение
Единица
измерения
в системе
СГС
Переводной
Единица
коэффици- измерения
ент из сив системе
стемы СИ
СИ
в СГС
Внесистемные
единицы
Круговая
частота
ω
с−1
1
с−1
Линейная
скорость
V
cм⋅с−1
10−2
м⋅с−1
Количество
движения
m⋅V
г⋅см⋅с−1
10−5
кг⋅м⋅с−1,
Н⋅с
Момент количества
движения
(кинетический
момент)
Коэффициент демпфирования
Линейная
жесткость
пружины
Угловая
жесткость
пружины
H, Iω
г⋅см2⋅с−1
10−7
кг⋅м2⋅с −1,
Г⋅см⋅с ≈
Н⋅м⋅с
9,81⋅10−5 Н⋅м⋅с
f
г⋅см2 ⋅с−1
10−7
кг ⋅м2 ⋅с−1
Г ⋅см⋅ с ≈
Н ⋅м⋅ с
9,81 10–5 Н ⋅м ⋅с
cn
г⋅с−2
10−3
кг⋅ с−2,
Н⋅м−1
Г⋅см−1 ≈
9,81⋅10–1 Н⋅м−1
c
г⋅см2⋅с−2
10−7
кг⋅м2⋅с−2,
Н⋅м
Г⋅см−1 ≈ 9,81⋅
10–5 Н⋅м
38
об/мин, об/с,
1об/мин,
0,1047c−1
1 км/час ≈
≈ 0,2778 м⋅ с−1
1 узел = 1,852
км/час ≈
≈ 0,5144 м ⋅ с−1
СОДЕРЖАНИЕ
Введение..................................................................... 3
1. Роль и место гироскопических приборов и систем
при построении систем управления и навигации подвижных
объектов..................................................................... 5
2. Порядок выполнения курсовой работой....................... 10
2.1. Выбор тем......................................................... 10
2.2. Сбор материалов и составление библиографии........ 10
2.3. Подготовка плана курсовой работы....................... 12
3. Написание курсовой работы....................................... 14
3.1. Объем, структура и содержание работы
курсовой работы................................................ 15
3.2. Работа над черновым вариантом........................... 17
4. Методические указания
по выполнению курсовой работы
по проектированию ОГС................................................ 19
5. Отчетные материалы по курсовой работе...................... 23
5.1. Правила оформления курсовой работы.................. 23
5.2. Общие требования к оформлению курсовой работы. 24
5.3. Требования к оформлению содержания................. 24
5.4. Требования к оформлению заголовков.................. 25
5.5. Требования к оформлению рисунков..................... 25
5.6. Требования к оформлению таблиц........................ 26
5.7. Требования к оформлению формул....................... 27
5.8. Требования к оформлению приложений................ 28
5.9. Требования к оформлению списка литературы....... 28
6. Заключительные этапы работы
над курсовой работой.................................................... 30
6.1. Подготовка к защите.......................................... 30
6.2. Процедура защиты курсовой работы..................... 30
6.3. Критерии оценка курсовой работы.................... 31
6.4. Типичные ошибки при написании курсовой работы. 32
7. Индивидуальные задания на проектирование............... 33
8. Список использованных источников........................... 36
Приложение. Единицы измерения физико-технических
величин...................................................................... 37
39
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
406 Кб
Теги
skorina1
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа