تعیین شاخصه های عملکردی یک سرومکانیزم دو درجه آزادی پایدار شده بوسیله ژیروسکوپ موجود و تبیین روشهای آزمون و ارزیابی

موضوع اصلی این تحقیق بر مبنای یک میز دو درجه آزادی پایدار شده به وسیله ژیروسکوپ موجود که دارای دو درجه آزادی در جهات سمت و فراز می باشد، بنانهاده شده است. میز دو درجه آزادی مورد نظر از قطعات و اجزای مختلفی تشکیل شده است که از آن جمله می توان به دو پتانسیومتر که هر یک از آنها در راستای یکی از محورهای آزادی میز، برای انداز ه گیری موقعیت گیمبال نسبت به بدنه پلتفرم قرار گرفته اند. همچنین دو ژیروسکوپ از نوع mems که برای انداز ه گیری سرعت زاویه ای گیمبال نسبت به فضای اینرسی در راستای هر یک از محورهای میز دو درجه آزادی موجود نصب شد ه اند. دو موتور dc تحریک مستقیم جهت اعمال نیرو و به حرکت درآوردن سیستم تصویربرداری و گیمبال در هر یک از محورهای آزادی میز دو درجه آزادی مورد نظر قرار دارند. شایان ذکر است پلتفرم مورد استفاده در این تحقیق دربرگیرنده یک سیستم تصویربرداری است که به عنوان بار برای سیستم پایدارساز محسوب می شود. تحقیق حاضر از دو قسمت کلی یعنی تعیین شاخصه های عملکردی سرومکانیزم دو درجه آزادی پایدار شده به وسیله ژیروسکوپ موجود و تبیین روشهای آزمون و ارزیابی تشکیل شده است. در فصل اول ابتدا به کلیت میزهای دو درجه آزادی پایدار شده به وسیله ژیروسکوپ، ساختار، نحوه عملکرد، کاربردها و اجزاء تشکیل دهنده آنها اشاره می شود. در فصل دوم با انجام آزمایش هایی به شناسایی سیستم اجزای تشکیل دهنده میز دو درجه آزادی موجود می پردازیم. در فصل سوم پس از بدست آوردن معادلات حاکم بر پلتفرم حاضر و اجزاء تشکیل دهنده آن، با استفاده از نرم افزار متلب / سیمولینک و با در نظر گرفتن معادلات حاکم بر میز دو درجه آزادی موجود به شبیه سازی ساختار و عملکرد این میز در شرایط مختلف کاری و عملکردی پرداخته می شود. همچنین در ادامه این فصل دیاگرام بلوکی میز دو درجه آزادی پایدار شده به وسیله ژیروسکوپ موجود در دو حالت کاری جستجو و تعقیب برای هر یک از محورهای فراز و سمت معرفی شده است. با اعمال ورودی های استاندارد مختلف به ورودی هر یک از این دیاگرام های بلوکی، پاسخ آنها به ازاء ورودی های اعمال شده بدست آمده است. نتایجی که از شبیه سازی ساختار و نحوه عملکرد میز دو درجه آزادی موجود در نرم افزار متلب / سیمولینک بدست آمده است، نشان دهنده مطابقت این نتایج با رفتار واقعی که از میز دو درجه آزادی پایدار شده به وسیله ژیروسکوپ موجود انتظار می رود، می باشد. همچنین در انتهای این فصل با انجام آزمایشی عملی، توانستیم پاسخ میز دو درجه آزادی موجود به ورودی پله را بدست آوریم. با مقایسه پاسخ پله بدست آمده برای میز دو درجه آزادی موجود در محیط واقعی نسبت به پاسخ پله بدست آمده در محیط نرم افزاری، متوجه وجود تفاوت هایی در آنها شدیم که علت اصلی این تفاوت ها را می توان در یکسان نبودن شرایط شبیه سازی ها با شرایط محیط واقعی، عدم اطلاع دقیق از ویژگی ها و ساختار برخی از اجزاء تشکیل دهنده میز دو درجه آزادی موجود و عدم اطلاع از کنترلر طراحی شده در واقعیت بیان کرد. در فصل چهارم نیز سعی شده است با استفاده از روشی جدید، تابع تبدیل میز دو درجه آزادی موجود را بدون توجه به اجزاء تشکیل دهنده آن و با اعمال یک سیگنال استاندارد به ورودی و ذخیره خروجی متناظر با آن و با بهر ه گیری از جعبه ابزار شناسایی سیستم در نرم افزار متلب، بدست آید. در فصل پنجم از این تحقیق، به تبیین روشهای آزمون و ارزیابی میز دو درجه آزادی پایدار شده به وسیله ژیروسکوپ موجود می پردازیم. در این فصل روشهای گوناگونی برای ارزیابی پارامترهای مختلف یک میز دو درجه آزادی پایدار شده به وسیله ژیروسکوپ نمونه ارائه شده است. همچنین روشهایی برای بررسی عملکرد و رفتار کلی میز دو درجه آزادی مورد نظر بیان شده است و در انتهای این فصل، راستی آزمایی روشهای ارائه شده در محیط آزمایشگاه مورد تأیید قرار گرفت.