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《6059雷达天线伺服控制系统设计说明书(完成）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、雷达位置伺服系统设计班级：学号：姓名：指导老师：24摘要伺服系统是跟踪雷达的主要组成部分，伺服系统精度直接影响到雷达的跟踪精度。随着电力电子技术、传感器技术、电机控制技术的不断发展，以及高性能数字信号处理器技术的不断进步，雷达伺服驱动正在由直流向交流方向发展，伺服控制系统逐渐由模拟控制系统向数字控制系统发展，先进的控制理论也被应用于伺服系统中，这些都为高性能雷达伺服控制系统的开发奠定了基础。机械扫描雷达在跟踪目标的过程中，用俯仰电机和方位电机控制雷达天线转动，调整天线指向目标。本设计采用单片机AT
2、89C51和数字化轴角编码器完成了雷达天控系统的设计,不仅简化了系统的硬件结构,增加了其可靠性,而且提高了系统的控制精度。系统由速度环、和电流环双闭环构成。速度环采用PID控制,较好地解决了定位精度、超调量和动态响应速度间的矛盾。电流环可使系统恒加速起动与制动,快速跟踪系统的输入量。在电流环中用霍尔元件检测电流反馈量,一则使电流反馈迅速,相应提高了电流环的调节速度;再则线性度好,有助于起动特性的陡度。关键词：AT89C51；伺服系统；传感器24目录1绪论11.1国内外研究现状11.2研究意义21.
3、3研究内容22雷达天线伺服控制系统的组成与原理22.1伺服系统的原理32.2雷达天线伺服控制系统的组成33雷达天线伺服控制系统硬件电路设计43.1主控电路53.1.1时钟电路63.1.2串口通信电路73.2功率驱动电路73.2.1LMD18200芯片应用简介73.2.2功率驱动电路设计83.3执行机构93.3.1伺服电机的选择93.4检测电路103.4.1速度检测电路103.4.2电流检测电路113.6本章小结134雷达天线伺服控制系统的软件设计134.1主程序设计144.2SCI中断144.3A
4、DC采样中断154.4PID调节程序164.5保护中断164.6本章小结175结论17参考文献1924毕业设计说明书学生：XXX学号：XXXXXXXX1绪论伺服系统是跟踪雷达的主要组成部分，伺服系统精度直接影响到雷达的跟踪精度。随着电力电子技术、传感器技术、电机控制技术的不断发展，以及高性能数字信号处理器技术的不断进步，雷达伺服驱动正在由直流向交流方向发展，伺服控制系统逐渐由模拟控制系统向数字控制系统发展，先进的控制理论也被应用于伺服系统中，这些都为高性能雷达伺服控制系统的开发奠定了基础。机械扫描
5、雷达在跟踪目标的过程中，用俯仰电机和方位电机控制雷达天线转动，调整天线指向目标。跟踪雷达的主要作用是完成监视和跟踪,对精度要求高,通过测量目标的位置、仰角和距离信息,计算得到目标运动的速度矢量,并对目标的未来位置进行预测。跟踪雷达在军事和国民经济的许多方面都有应用。在雷达天线结构系统中,伺服系统是雷达结构的重要组成部分,属于雷达系统的一个子系统。将跟踪误差作为控制系统输入,逐步减小天线轴对目标的误差,直至天线波束对准目标。伺服系统的性能好坏直接影响整个天线系统的动态性能、定位速度和跟踪精度。1.1
6、国内外研究现状跟踪雷达的主要作用是完成监视和跟踪,对精度要求高,通过测量目标的位置、仰角和距离信息,计算得到目标运动的速度矢量,并对目标的未来位置进行预测。跟踪雷达在军事和国民经济的许多方面都有应用。在雷达天线结构系统中,伺服系统是雷达结构的重要组成部分,属于雷达系统的一个子系统。将跟踪误差作为控制系统输入,逐步减小天线轴对目标的误差,直至天线波束对准目标。伺服系统的性能好坏直接影响整个天线系统的动态性能、定位速度和跟踪精度。跟踪雷达是一种连续闭环自动跟踪系统,需要测量高精度的目标坐标参数,数据输
7、出率非常高。天线是机械扫描雷达发射和接受无线电信号的主要设备,当目标在雷达天线视角上运动时,雷达根据控制台的工作方式,由角度传感器不断送出天线波束的实时指向位置数据,雷达通过角伺服随动系统驱动天线波束跟随目标运动,以实现对目标的连续跟踪,雷达发射机信号经过天线面反射后辐射到空间中,雷达伺服系统根据与目标之间的角度误差实时调整位置,使天线时刻对准目标,雷达需要不断接收回波信号,跟踪运动主要由俯仰和方位电机来完成,雷达中心机将空间目标的运动解析到俯仰轴和方位轴上,两电机共同驱动完成目标的准确定位和实时
8、跟踪。24(1)20世纪60年代以前,主要以步进电机驱动液压马达或步进电机直接驱动,对位置控制主要采用开环控制方式,对于大口径雷达天线,液压驱动出力大、控制简单、可靠性高,但是液压伺服驱动系统易污染环境、维护比较困难。(2)20世纪60、70年代,主要以直流电机作为驱动,直流电机调速性能好,控制原理简单,在雷达伺服驱动得到了一定的应用,直流电机伺服系统位置采用闭环控制,但是直流电机由于机械换相机构的存在,影响了直流电机在高精度伺服中的应用。(3)20世纪80年代至今,交流伺服系统得
