Модернизация блока управления аппарата искусственной вентиляции легких "Спирон–201"
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
при этом пусковой момент двигателя
Мn=knkykdU kmkykdU, (1.4.22)
где К0= knkykdU передаточный коэффициент системы;
F1= kmkykdU коэффициент успокоения, вносимого тахогенератором.
Получим
Мn=K0 F1. (1.4.23)
Подставив (2.4.24) в (2.4.18), получим
Мвр=К0 F1 - F
или
Мвр=К0 (F+F1). (1.4.24)
Уравнение равновесия моментов двигателя запишется в следующем виде:
К0 (F+F1)= +Мст (1.4.25)
Производя замену вых=вх , получим
Это выражение представляет собой дифференциальное уравнение движения следящей системы с принимающим тахогенератором.
Важнейшим показателем, характеризующими поведение система, является ошибка слежения . Получим выражения для статической и динамической установившихся ошибок.
Так как статическая ошибка ст оценивается по окончании движения, т.е. при неподвижных входном и выходном валах, примем . Из этого следует, что . А так как в состоянии покоя системы ее ошибка должна быть постоянна, то и .
Отсюда получим
К0ст=Мст (1.4.26)
откуда
ст=. (1.4.27)
Полагая, что входной и выходной валы движутся с одинаковой постоянной скоростью =уст=const, примем . А так как в установившемся режиме ошибка слежения постоянна, то и . Отсюда получим
К0=(F+F1)уст+Мст, (1.4.28)
но =ст+ dy. (1.4.29)
Следовательно,
К0(ст+dy)=(F+F1)уст+Мст, (1.4.30)
отсюда
ст+dy= (1.4.31)
или, учитывая формулу (2.4.27),
dy= (1.4.32)
2. Расчетно-конструкторская часть
2.1 Расчет и выбор элементов электрической схемы
Аппараты искусственной вентиляции легких по классификации медицинских аппаратов ГОСТ Р50444 92 относятся к изделиям класса А, вероятность безотказной работы которых задается равной 0,99 в течение заданной наработки.
Целью данного расчета является анализ данных по надежности микроконтроллера, входящего в состав блока управления аппаратом искусственной вентиляции легких Спирон 201, а так же подбор надежных элементов для управления аппаратом.
Значения интенсивностей отказов, режимы работы и поправочные коэффициенты по справочникам [2,3,4] элементов схемы КФБН.941200.731 Э3 приведены в таблице 2.1.1.
Так как было применено дублирование соединителей и дорожек монтажных их вероятность безотказной работы рассчитывается по формулам:
Pс(t) = 1 (1 e-?с t)2 (2.1.1)
PД(t) =1 (1 e-?Д t)2 (2.1.2)
Вероятность безотказной работы остальных элементов микроконтроллера определяется уточненным средне групповым методом по формуле:
, (2.1.3)
где i- интенсивность отказов элемента.
Вероятность безотказной работы всего микроконтроллера будет рассчитываться по формуле (2.1.4).
Pобщ(t) = Pc(t)? Pд(t)?P(t) (2.1.4)
- Рассчитаем вероятность безотказной работы в течение заданной наработки.
Коэф-т нагрузки КнТемпература рабочая Т,о СМикросхемы:
КР580ВВ55А
КР580ВИ53
К555ЛА3
К580ГО324
К555ИД7
К580ВМ80А
КР580ВВ51А
КР580ВИ53
КР580ВМ52
К580ВК28
К170АР2
К170УР2
К555АР3
К555ИД7
К555ЛЕ1
КР537РУ8А
К555ИР22
КР580В555А
КР580ВА87
К1816ВЕ35
К580ВР43
D1
D2
D3
D4
D6
D7
D8
D9
D10
D11
D12, D13
D14
D15
D16
D17
D18
D26
D21
D24
D25
D28
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0,1
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
40
1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
Кварц:
18 мГц
6 кГц
B1
B2
1
1
0,07
0,07
0,5
0,5
40
1,5
0,105
0,105
0,105
0,105Резисторы:
Млт 0,25R1-R1717
0,040,5402,50,11,7Диоды:
КД 522 БV1 V220,20,8401,190,2380,476Конденсаторы:
К5035
К107В
С2, С3, С8, С28
С21
С1, С4, С5, С9-С27, С29, С30
5
24
0,135
0,035
0,56
0,56
40
2
0,27
0,07
0,35
6,48Соединители:Х1-Х10100,050,4100,55Выводы:
Пайка5070,004110,0452,028Провода:
Дорожки монтажные4390,015110,0156,585
Pc(2000) = 1 (1-е-0,000005?2000)2 = 0,9999
Рд(2000) = 0,9998
Р(2000) = е-??2000 = 0,977, где ? = ??i = 16,4? 10-6
Робщ(2000) = 0,9999?0,9998?0,967 = 0,967
- Рассчитаем вероятность безотказной работы за время средней интенсивности эксплуатации.
Pc(8) = 1 (1-е-0,000005?8)2 = 0,99999999
Рд(8) = 0,99999999
Р(8) = е-??8 = 0,999, где ? = ??i = 16,4? 10-6
Робщ(8) = 0,99999999?0,99999999?0,999 = 0,9989
Доза отказа ИЭТ существенно зависит от интенсивности и?/p>