Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

отчет по практике Пиппуэс

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
26.01.2024
Размер:
501.5 Кб
Скачать

использует JIT-компиляцию, которая значительно увеличивает скорость выполнения Python-программ.

Python – активно развивающийся язык программирования, новые версии с добавлением/изменением языковых свойств выходят примерно раз в два с половиной года. Язык не подвергался официальной стандартизации, роль стандарта де-факто выполняет CPython, разрабатываемый под контролем автора языка.

C# (произносится си шарп) – объектно-ориентированный язык программирования. Разработан в 1998–2001 годах группой инженеров компании Microsoft под руководством Андерса Хейлсбергаи Скотта Вильтаумота как язык разработки приложений для платформы Microsoft .NET Framework. Впоследствии был стандартизирован как ECMA-334 и ISO/IEC 23270.

C# относится к семье языков с C-подобным синтаксисом, из них его синтаксис наиболее близок к C++ и Java. Язык имеет статическую типизацию, поддерживает полиморфизм, перегрузку операторов (в том числе операторов явного и неявного приведения типа), делегаты, атрибуты, события, переменные, свойства, обобщённые типы и методы, итераторы, анонимные функции с поддержкой замыканий, LINQ, исключения, комментарии в формате XML.

Перенявмногоеотсвоихпредшественников– языковC++,Delphi,Модула, Smalltalk и, в особенности, Java – С#, опираясь на практику их использования, исключаетнекоторые модели, зарекомендовавшие себякак проблематичныепри разработке программных систем, например, C# в отличие от C++ не поддерживает множественное наследование

1.7Требования, предъявляемые в данной организации к разрабатываемым или приобретаемым программным продуктам

Своевременное обновление ПО после выхода изменений в законодательстве – очень важный критерий т.к. если обновление пришло несвоевременно, то это может вызвать ошибки в расчетах за счет правил изменения неких сметных расчетов и соответственно организация может понести убытки или просто потерять очень много времени работы сотрудников на исправления расчетов, тогда как они могли бы заниматься непосредственными обязанностями, а не исправлением ошибок.

1.8Степень автоматизации предприятия

Степень автоматизации предприятия по примерным оценкам составляет 75…80 %, так как около половины рабочих процессов внедрены программные продукты или программные комплексы.

11

Активно используются различные чат-боты для Slack с интеграцией в Битрикс24 для уведомления сотрудников об изменениях в текущих задачах или требованиях.Такжевесьпроцесссозданиякакой-либоинфраструктуры,которая может понадобиться в ходе выполнения задач на проекте полностью автоматизирован.

Но есть и некоторые процессы, которые выполняются вручную каждым сотрудником, а именно ведение учета потраченного времени на каждой из задач, данный вид процесса сложно поддается автоматизации ввиду разрозненности выполняемых задач.

12

2 Обзор аналогов разрабатываемой конструкции

 

Предмет поиска: Высотомер для таймерной авиамодели.

 

 

 

 

 

 

 

Индекс:

 

G01С, G01S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Страны поиска:

СНГ, США, Япония, Китай

 

 

 

 

 

 

 

 

Глубина поиска:

2011 – 2021 гг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты поиска: выявленные аналоги с их существенные признаки сведены в

таблицу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица. 2.1 Результаты патентных исследований

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Название

 

охранного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

документа и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выявленного

Признаки выявленных аналогов

 

 

 

дата регистр.

 

 

 

объекта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выявленного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аналога

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

1.Барометрическ

 

Использование:

для

измерения

высоты

с

 

 

ий высотомер

RU0002725513

помощью

 

барометрических

устройств

и

 

 

 

 

(02.07.2020)

может быть использовано на борту

 

 

 

 

 

малоразмерных

беспилотных

 

летательных

 

 

 

 

 

аппаратов.

 

Сущность

 

 

изобретения

 

 

 

 

 

заключается в том, что барометрический

 

 

 

 

 

высотомер

содержит

датчик

абсолютного

 

 

 

 

 

атмосферного

давления,

 

усилитель

 

 

 

 

 

постоянного

тока,

 

регулируемый

 

 

 

 

 

формирователь

напряжения

 

смещения,

 

 

 

 

 

источник

стабилизированного

напряжения,

 

 

 

 

 

первый

и

второй

электромеханические

 

 

 

 

 

переключатели, электронный переключатель,

 

 

 

 

 

индикатор высоты, N измерительных

 

 

 

 

 

преобразователей, где N - целое число больше

 

 

 

 

 

нуля, ждущий мультивибратор, генератор

 

 

 

 

 

управляемыхподлительностипрямоугольных

 

 

 

 

 

импульсов напряжения, усилитель мощности,

 

 

 

 

 

сервопривод,

первый

 

и

 

второй

 

 

 

 

 

преобразователи

напряжения

в

ток.

 

 

 

 

 

Сервопривод сопряжен

однонаправленной

 

 

 

 

 

кинематической

связью

с

индикатором

 

 

 

 

 

высоты. Технический результат: расширение

 

 

 

 

 

функциональных возможностей

и

области

 

 

 

 

 

применения барометрического высотомера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

2. Высотомер

№RU0002501

Изобретение относится к радиолокационной

 

 

036

технике и

может

быть

использовано

в

 

 

(10.12.2013)

летательных

аппаратах,

определяющих

 

 

 

высоту до водной или земной поверхности.

 

 

 

Достигаемый

технический

результат

-

 

 

 

увеличение точности определения высоты.

 

 

 

Указанный

результат

достигается

благодаря

 

 

 

введению

блока

последовательных

линий

 

 

 

задержек, блока параллельных элементов

 

 

 

совпадения,

постоянного

запоминающего

 

 

 

устройства

 

блока

 

параллельных

линий

 

 

 

задержек и сумматора, при этом выход

 

 

 

преобразователя дальности соединен с входом

 

 

 

блока последовательных линий задержек,

 

 

 

имеющего группу выходов, соединенную с

 

 

 

группой

входов

 

блока

 

параллельных

 

 

 

элементов совпадения, вход которого

 

 

 

соединен с выходом приемника, а группа

 

 

 

выходов

соединена

через

постоянное

 

 

 

запоминающее устройство, с первой группой

 

 

 

входов сумматора, имеющего вторую группу

 

 

 

входов,

соединенную

через

блок

 

 

 

параллельных линий задержек с группой

 

 

 

выходов преобразователя дальности и группу

 

 

 

выходов, соединяющую с группой входов

 

 

 

индикатора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Высотомер

№RU0002565

Изобретение

 

относится

 

к

области

летательного

608

измерительной

техники

и

может

быть

 

аппарата

(20.10.2015)

использовано для определения малых высот

 

 

 

полета летательного аппарата. Достигаемый

 

 

 

технический

результат

-

расширение

 

 

 

диапазона

измеряемых высот

летательного

 

 

 

аппарата. Указанный результат достигается

 

 

 

тем, что в высотомер введены RS триггер и в

 

 

 

каждом

блоке

 

измерения

 

наклонной

 

 

 

дальности

 

второй

ключ,

выходом

 

 

 

соединенный

с

управляющим

 

входом

 

 

 

светочувствительного

прибора

с

зарядовой

 

 

 

связью

блока

 

измерения

 

наклонной

 

 

 

дальности, причем информационный вход

 

 

 

второго ключа служит первым входом блока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

измерения наклонной дальности, вторым

входом которого служит управляющий вход ключа, третьим входом блока измерения наклонной дальности служит вход блока питания, выполненного управляемым, а вторым выходом каждого блока измерения наклонной дальности служит выход счетчика импульсов, причем R вход RS триггера соединен с вторым выходом первого блока измерения наклонной дальности, a S вход RS триггера подключен к второму выходу второго блока измерения наклонной дальности, третий вход которого соединен параллельно с R выходом RS триггера с вторым входом первого блока измерения наклонной дальности, третий вход которого присоединен параллельно с S входом RS триггера к второму входу второго блока измерения наклонной дальности.

Врезультатепатентныхисследованийбыливыявленысхожиетехнические решения.

Проанализируем отличия проектируемого Высотомер для таймерной авиамодели от выявленных аналогов.

1.«Барометрический высотомер» (пункт 1 таблицы), также как и проектируемое устройство, может использоваться в беспилотных летательных аппаратах; однако устройства существенно отличаются схемным решением.

2.«Высотомер» (пункт 2 таблицы) используется в летательных аппаратах, определяющих высоту до водной или земной поверхности, когда высотомер для таймерной авиамодели применяется для установки на авиамодель класса F-1C, либо моделей ракет и воздушных шаров.

3.«Высотомер летательного аппарата» (пункт 3 таблицы) значительно отличается от проектируемого устройства схемным решением (проектируемое ЭС собрано на основе аналоговых и цифровых микросхемах малой и средней степени интеграции),

атакже проигрывает ему в стоимости эксплуатации.

Врезультате патентного поиска выявлены электронные средства, схожие по назначению, но существенно отличающиеся по функциям и номенклатуре входящих узлов, что обеспечивает патентную чистота проектируемого «высотомера для таймерной авиамодели». Следовательно, разработка «высотомера для таймерной авиамодели» обоснована и целесообразна.

15

3 Анализ исходных данных и основных технических требований к разрабатываемой конструкции.

3.1 Анализ схемы электрической принципиальной.

В исходном состоянии на вход ограничителя длительности разрешающего измерение импульса D1 поступает напряжение низкого логического уровня с соответствующего выхода, имеющегося на авиамодели таймера остановки двигателя. При этом уровень напряжения на выходе ограничителя D1 тоже низкий. Через переключатель SA1, установленный в верхнее по схеме положение, соответствующее режиму измерения высоты подъема в момент принудительной остановки двигателя, этот уровень поступает на управляющий вход электронного коммутатора D2. Последний подключает регулируемый источник тока G2 к управляющему входу генератора прямоугольных импульсов D3. Длительность вырабатываемых им прямоугольных импульсов зависит от этого тока, а паузы между ними фиксированы.

С выхода генератора D3 импульсы приходят на узел В2, преобразующий их длительность tи в угол поворота стрелки прибора α. Механическая часть рычага преобразователя B2 со стрелкой действует только в одном направлении, поворачивая стрелку по часовой стрелке, что соответствует увеличению высоты полета. Перед стартом модели рычаг преобразователя В2 находится на исходном (нулевом) положении, а стрелку вручную поворачивают против часовой стрелки до соприкосновения с ним. Этому положению соответствует нулевая отметка шкалы высоты.

Выходной сигнал датчика В1 – пропорциональное измеренному атмосферному давлению напряжение – поступает на инвертирующий вход УПТ А1. Для компенсации его постоянной составляющей, пропорциональной атмосферному давлению в месте старта (на нулевой высоте), на неинвертирующий вход УПТ А1подано смещение с выхода регулируемого источника напряжения G1. Перед стартом, изменяя это напряжение, устанавливают начальное значение выходного напряжения УПТ, от которого будет рассчитываться приращение результата измерения атмосферного давления. В этом состоянии токи, генерируемые их источниками G2 и G3, должны быть равны.[6]

После старта напряжение на выходе датчика атмосферного давления В1 по мере подъема авиамодели на высоту уменьшается, а напряжение на выходе УПТ растет. В заданный момент времени таймер подает команду на остановку двигателя и измерение высоты. Для высотомера такой командой служит

16

поданный на вход ограничителя длительности импульса D1 нарастающий перепад напряжения.

Под воздействием этого перепада на выходе формирователя появляется импульс высокого логического уровня. Через замкнутые контакты переключателя SA1 он поступает на управляющий вход коммутатора D2. Последний подключает к управляющему входу генератора D3 источник тока G3 и отключает от него источник тока G2.

ВозросшеенавысотевыходноенапряжениеУПТА1,управляяисточником входа G3, увеличивает генерируемый им ток, вследствие чего растет и длительность импульсов генератора G3, что приводит к повороту по часовой стрелке рычага преобразователя В2, а с ним и стрелки прибора. Теперь стрелка показывает высоту полета авиамодели в момент срабатывания таймера.

По окончании импульса на выходе ограничителя его длительности D1 и установке вследствие этого низкого уровня на управляющем входе коммутатора D2 к генератору импульсов D3 вновь подключается источник тока D2, а источник тока G3 отключается. В результате длительность импульсов, вырабатываемых генератором D3, и угловое положение рычага преобразователя В2возвращаютсякпервоначальным.Нострелкаприбораостаетсявдостигнутом ранее положении.

Установив перед запуском авиамодели переключатель SA1 в нижнее по схеме положение, высотомер переводят в режим измерения максимальной высоты, достигнутой авиамоделью в течение всего полета. В этом режиме на управляющий вход коммутатора D2 непрерывно поступает напряжение высокого логического уровня, в результате чего генератором D3 управляет лишь источник тока G3. Рычаг преобразователя В2 постоянно перемещается, постоянно отслеживая все изменения высоты полета. Но стрелка следует за ним только при увеличении высоты относительно ранее достигнутой.

Датчик абсолютного атмосферного давления BP1 – MPX4115A, включенный по типовой схеме. Конденсатор С3 – фильтрующий. Интегральный стабилизатор напряжения DA1 с конденсаторами С1, С4 обеспечивает питание датчика ВР1 напряжением +5В.

На сдвоенном ОУ DA2, резисторах R4, R9-R11, конденсаторе С7 и транзистореVT1 собран УПТ.Он состоитизОУDA2.1– буферного повторителя напряжения датчика и инвертирующего усилителя на ОУ DA2.2. Его коэффициент усиления по напряжению задан отношением сопротивлений резисторов R9 и R4. Конденсатор С7 устраняет высокочастотные шумы и наводки на выходе УПТ, ограничивая сверху до 100 Гц его полосу пропускания. Эмиттерный повторитель на транзисторе VT1 уменьшает выходное напряжение ОУ DA2.2 на величину падения напряжения на p-n переходе база-эмиттер

17

транзистора VT1. Это необходимо для правильной работы управляемого источника тока, состоящего из резисторов R14-R16 и полевого транзистора VT2. Кроме того, эмиттерный повторитель уменьшает токовую нагрузкуна выход ОУ

DA2.2.

Делитель напряжения, включающий в себя резисторы R3, R5 (подстроечный) и R8, а также фильтрующий конденсатор С5, образует регулируемый источник напряжения смещения. Это напряжение поступает на неинвертирующий вход ОУ DA2.2. Его необходимое значение устанавливают подстроечным резистором R5.

Разъем XS1 предназначен для контроля выходного напряжения УПТ при настройке и калибровке прибора. Рабочий интервал изменения выходного напряжения УПТ – от 1 до 2 В. Резистор R6 ограничивает ток при случайном замыкании контактов разъема.

На логических элементах DD1.1-DD1.3, резисторе R1 и R2 и конденсаторе С2 собран ограничитель длительности запускающего импульса. Его времязадающие элементы – резистор R2 и конденсатор С2. Длительность формируемого ограничителем прямоугольного импульса – 1,5…2с. Резистор R1 устраняет неопределенное состояние входа ограничителя длительности в отсутствие подключенного к нему таймера.

Резисторы R12, R14 (подстроечный), R15 и R16 и полевой транзистор VT2 образуют регулируемый напряжением на затворе транзистора VT2 источник тока G3, а резисторы R17 (подстроечный) и R18 – источник тока G2. Оба источника можно регулировать входящими в их состав подстроечными резисторами. Инверсное включение полевого транзистора VT2 обеспечивает смещение его затвора в обратном направлении в рабочем интервале управляющего напряжения. Резистор R12 – токоограничивающий.

На интегральном таймере DA3, диодах VD1 и VD2, резисторе R13 и конденсаторе С8 и С9 собран генератор импульсов, управляемых по длительности. Она зависит от тока зарядки конденсатора С8, задаваемого на разных стадиях работы прибора источниками G2 и G3.Паузумеждуимпульсами определяет постоянная времени разрядки конденсатора С8 через резистор R13. Диоды VD1 и VD2 разделяют токи зарядки и разрядки конденсатора С8. Конденсатор С9 – фильтрующий. Период повторения импульсов, формируемых этим генератором, - около 20 мс, интервал измерения их длительности – от 0,75 мс до 2 мс. На сдвоенном четырехканальном мультиплексоре DD2, управляемом двухразрядным кодом, поступающем на его входы 1 и 2 (выводы 10 и 9), выполнен коммутатор D2. Включенный инвертором логический элемент DD1.4 использован для формирования напряжения высокого логического уровня, подаваемого в соответствующей стадии работы высотомера на управляющий

18

вход 1 мультиплексора DD2. Резистор R7 устраняет неопределенное состояние входа 1 мультиплексора DD2 в моменты изменения состояния переключателя SA1, служащего для выбора режима работы высотомера.

Делительнапряжения R19R20 уменьшаетамплитудувыходных импульсов таймера DA3 до уровня, необходимого для нормальной работы преобразователя длительности импульса в угол поворота – сервопривода М1. Эмиттерный повторитель на транзисторе VT3 повышает нагрузочную способность этого делителя напряжения. Резистор R22 – токоограничивающий. Амплитуда импульсов при входе PWM сервопривода М1 должна быть не менее 3,8 В.

Прибор питается малогабаритной Li-Po аккумуляторной батареи напряжением 12,6 В. SA2 – выключатель питания. Светодиод HL1 с ограничивающим ток резистором R23 – индикатор включенного состояния высотомера. Интегральный стабилизатор DA4 обеспечивает напряжением +9 В источники тока G3 и G2, сдвоенный ОУ DA2, интегральный таймер DA3, микросхемы DD1 и DD2. Эмиттерный повторитель на транзисторе VT3 и сервоприводе М1 питаются стабилизированным напряжением +5 В с выхода интегрального стабилизатора напряжения DA5. Конденсаторы С6, С10-С13 – фильтрующие.

3.2 Анализ условий эксплуатации и дестабилизирующих факторов.

Изделия должны сохранять свои параметры в пределах норм, установленных техническими заданиями, стандартами или техническими условиями в течение сроков службы и сроков сохраняемости, указанных в техническом задании после или в процессе воздействия климатических факторов, значения которых установлены ГОСТ 15150-69.

Изделия предназначают для эксплуатации в одном или нескольких макроклиматических районах и изготавливают в различных климатических исполнениях.

Разрабатываемое устройство предназначено для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатами.

Кмакроклиматическомурайонус умереннымклиматомотносятсярайоны, где средняя из абсолютных максимумов температура воздуха равна или ниже

+40 ˚С, а средняя из ежегодных абсолютных минимумов температура воздуха равна или выше - 45 ˚С.

Кмакроклиматическому району с холодным климатом относятся районы, в которых средняя из ежегодных абсолютных минимумов температура воздуха ниже - 45 ˚С.

19

Исходя из вышесказанного, измерителя емкости будет изготавливаться в климатическом исполнении УХЛ.

Следует отметить, что изделия в исполнении УХЛ могут эксплуатироваться в теплом влажном, жарком сухом и очень жарком сухом климатических районах по ГОСТ 16350-80, в которых средняя из ежегодных абсолютных максимумов температура воздуха выше 40 ˚С, и сочетание температуры, равной или выше 0 ˚С, и относительной влажности, равной или выше80%,наблюдаетсяболее1часоввсуткизанепрерывныйпериодболеедвух месяцев в году.

Изделия в различных климатических исполнениях в зависимости от места размещения при эксплуатации в воздушной среде на высотах до 4300 м изготавливают по категориям размещения изделий. [2]

Разрабатываемый высотомер предназначен для эксплуатации на открытом воздухе, в том числе в условиях движения (на ходу, в салоне автомобиля, катера и т.п.). Следовательно, измерителя емкости относится к категории исполнения

1.1.

Нормальные значения климатических факторов внешней среды при эксплуатации изделий принимают равными следующим значениям:

-верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации, °С +35;

-нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации, °С +10;

-верхнеепредельноерабочеезначениетемпературыокружающеговоздуха при эксплуатации, °С +40;

-нижнее предельное рабочее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации, °С +5;

-величина изменения температуры окружающего воздуха за 8 ч., °С 40; верхнее значение относительной влажности при 25 °С, % 90;

-среднегодовое значение относительной влажности при 20 °С, % 60;

-рабочее значение атмосферного давления, кПа 84.

Указанное верхнее значение относительной влажности воздуха нормируется также при более низких температурах; при более высоких температурах относительно влажность ниже.

Так как нормированное верхнее значение относительной влажности 90%, то конденсация влаги не наблюдается.

Занормальныезначенияфактороввнешнейсредыприиспытанияхизделия (нормальные климатические условия испытаний) принимаются следующие:

температура, °С +20±10;

относительная влажность воздуха, % 45...90;

20