Розробка програмного забезпечення

6.2 Розробка програмного забезпечення

Розроблене програмне забезпечення, під управлінням якого працює пристрій контролю середнього значення кутової швидкості, дозволяє реалізувати наступні режими роботи апаратних засобів : режим роботи за допомогою системи меню; графічне і табличне представлення результатів динамічного вимірювання кутової швидкості, кута повороту; безперервний контроль кутової швидкості; Ядром програмного забезпечення є основна програма, процедури апроксимації сплайнами, процедура диференціювання апроксимуючої функції, програмна підтримка процесів накопичення і представлення результатів вимірювання та контролю. Завдяки наявності системи меню, можливо вибрати один з двох режимів роботи: режим вимірювання швидкісних діаграм; режим вимірювання та контролю середнього значення кутової швидкості. Кожному з цих режимів відповідає своя підпрограма. Лістинг фрагменту програми, яка написана на алгоритмічній мові Turbo Pascsl 7.0, у відповідності зі схемою програми, наведений у додатку.

7. Розрахунок похибок вимірювання комп’ютеризованої вимірювальної системи параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом

7.1 Розрахунок похибок вимірювання моменту інерції

Похибка вимірювання моменту інерції складається з похибок вимірювання параметрів, що входять до виразу (6.8).

Складовими похибки вимірювання моменту інерції ротору є :

- похибка вимірювання маси ротору;

- похибка вимірювання радіального зміщення ротору;

- похибка вимірювання амплітуди крутильних коливань.

Похибка вимірювання моменту інерції є функцією вище названих випадкових величин. Маса ротору є його паспортною величиною і як правило відома з високою точністю, тому можна вважати, що похибка вимірювання маси ротору не впливає на результат вимірювання його моменту інерції. Похибка вимірювання радіального зміщення ротору за методикою, що розглянуто у [12], складається з похибки вимірювання ексцентриситету маси, власної резонансної частоти системи, похибки вимірювання кутової швидкості, похибки, що обумовлена наближеністю розрахункового виразу, похибки, що обумовлена вібраціями та багатьох інших, серед яких важко виділити домінуючу складову. Це дає змогу вважати, що ця похибка розподілена за нормальним законом.

Похибка вимірювання амплітуди крутильних коливань складається з похибки квантування, похибки інтерполяції, похибки, що обумовлена випадковими завадами та неточністю виготовлення модулятору та діафрагми та інше.

При багаторазових вимірюваннях з послідуючим усередненням цю похибку можна значно зменшити [13]. Припустимо, що вона настільки мала у порівняні з похибкою вимірювання радіального зміщення ротору, що нею можна знехтувати.

Позначимо через  абсолютну похибку вимірювання радіального зміщення ротора. Вираз (6.8) можна записати як:

, (7.1)

де  - абсолютна похибка вимірювання моменту інерції ротору. Після нескладних перетворень отримуємо:

. (7.2)

Квадрат абсолютної похибки вимірювання радіального зміщення ротору є малою величиною другого порядку малості, тобто . Це дає змогу записати приблизний вираз для абсолютної похибки вимірювання моменту інерції ротора:

. (7.3)

З робіт [14, 15], витікає, що відносна похибка вимірювання радіального зміщення ротора не перевищує 5%, тобто можна записати:

, (7.4)

де  - максимальне значення похибки вимірювання радіального зміщення. Після нескладних перетворень отримуємо:

, (7.5)

де  - максимальне значення абсолютної похибки вимірювання моменту інерції.

З виразу (7.5 ) випливає, що абсолютна похибка вимірювання моменту інерції не перевищує 10 %. Так як прийнято, що похибка  має нормальний закон розподілу, такий самий закон розподілу має і похибка вимірювання моменту інерції. Він описується виразом:

, (7.6)

де  - середньоквадратичне відхилення абсолютної похибки вимірювання моменту інерції.