c波段移动天气雷达伺服系统设计与实现

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目C波段移动天气雷达伺服系统设计与实现专业学位类别工程硕士学号201451040327作者姓名王宇指导教师肖绍球教授分类号TN959.4密级注1UDC学位论文C波段移动天气雷达伺服系统设计与实现王宇（作者姓名）指导教师肖绍球教授电子科技大学成都万泽高工中国电子科技集团公司第五十四研究所石家庄申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2

2、018.3.20论文答辩日期2018.05.22学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DesignandimplementationofmobileC-bandweatherradarservosystemAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaDiscipline:MasterofEngineeringAuthor:YuWangSupervisor:ShaoqiuXiaoSchool:SchoolofPh

3、ysicalElectronics独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：2018年05月25日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以

4、将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：2018年05月25日摘要摘要雷达作为现代微波技术应用的产物，已经被广泛使用在测距测向等专业领域，天气雷达作为雷达的一个专业分支，其在大气探测方面发挥着不可替代的重要作用，多普勒天气雷达作为天气雷达近年来被广泛使用的技术，具有探测距离长、探测范围广、结果准确、后期数据量丰富等优势。因此，利用多普勒效应的移动式天气雷达是今后大气探测领域，填补固定测试点空隙和应对突发天气过程的有效手段，对于降水预报、气

5、象灾害预报、水土治理等领域具有重大意义。该项目来源于南京大学，由国家气象局敏视达公司总体设计。并着重研究和设计了天伺馈系统中的伺服系统。项目要求该移动式天气雷达可以快速的完成野外架设，并对天气过程进行不间断的监测，并完成上位机发出的指令，可以连续7x24小时运行，并对野外的环境有较强的适应能力。本文首先对对于用户提出的指标进行了描述，并对于环境因素详细说明，后对于天伺馈系统的各项指标进行了分解。按照一贯的设计原则，将指标分解至天线、馈线、天线座、伺服各分系统中，并对各个分系统如何满足要求的指标进行了设计。由于天线座分系统与伺服的设计更加紧密相关，在此项设计上进行了

6、较详细的说明，其他系统简单的介绍了设计过程和结果，并给出了部分样品展示。文章着重介绍了伺服分系统的设计过程，对系统组成、工作原理、主要模块的设计进行了详细说明。在ACU中，我们以中嵌科技公司的ARM控制盒为中心，搭建人机交互平台，阐述ARM盒对液晶、天线座和伺服系统的连接和控制，以及介绍了外围电路、通信接口的设计。在ADU中控制中心主要由F040单片计算机及外围电路组成，单片计算机选用型号为CygnalC8051F040的单片计算机，操作界面我们选用触摸屏LJD-eWin系列产品嵌入式触控PC。天线控制单元通过软硬件结合实现了接受本地手动输入，实现天线控制。远控方

7、式下触摸屏可以把控制权交给RDA监控计算机，标准ACU主板接收RDA监控的命令，完成天线闭环控制。还以限位开关和光电隔离模块搭建成安全保护电路，并对涉及到的驱动电机、轴角编码器及相关的电器保护装置进行分析。伺服系统硬件设计介绍完之后，介绍了控制软件的开发过程和使用环境，并对交互接口和操作界面进行了说明。在软件部分后面详述了伺服的部分调试过程，分为伺服机箱调试和天线座调试两个部分，这个过程使伺服设备从生产到使用，在以上的基础上我们对整个天线系统性能进行了测试，给出了测试结果，证明应I摘要用此系统可以实现对移动式天气雷达快速架设、精确控制、高可靠性。实现了研究目标，同

8、时伺服部分