天线伺服系统的键合图建模及分析

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1、天线伺服系统的键合图建模及分析作者姓名邱丽丽导师姓名、职称黄进教授一级学科机械工程二级学科机械电子工程申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1204121940分类TN82号TN82密级公开西安电子科技大学硕士学位论文天线伺服系统的键合图建模及分析作者姓名：邱丽丽一级学科：机械工程二级学科：机械电子工程学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：黄进教授提交日期：2014年12月BondGraphModelingofAntennaServoSystemandAnalysisAt

2、hesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinMechanicalEngineeringByQiuLiliSupervisor:Prof.HuangJinDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列

3、的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安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了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部

4、分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要随着大型天线工作频率的不断提高，对伺服系统跟踪性能提出了越来越高的要求。能否准确高效地建立系统模型，并实现快速仿真分析，已成为制约大型天线性能提高的重要因素之一。本文针对复杂天线伺服系统建模效率低、仿真速度慢等问题，提出了一种基于键合图的天线伺服系统参数化建模方法。针对典型俯仰-方位型天线伺服系统，首先，分别建立了伺服机构的键合图模型与

5、多刚体设计模型，分析了各自的建模和仿真效率。其次，引入参数同步机制，实现设计模型与键合图模型间参数的同步传递，并进行了对比仿真分析。最后，研究了伺服控制系统的键合图建模方法，以双电机驱动天线伺服机构的PID控制为例进行了分析，并分析了非线性环节对系统跟踪性能的影响机理，针对摩擦与齿隙分别建立了摩擦观测器和消隙控制器的键合图模块。并以7.3米俯仰-方位型天线为例进行了仿真分析，结果表明，本文采用的键合图参数化建模方法，通过参数同步机制，实现了伺服机构设计模型与键合图模型的无缝连接，提高了键合图建模效率，加快了

6、仿真分析速度，为天线伺服系统的高效建模和快速仿真提供了技术手段。关键词：伺服系统，键合图，参数同步，控制分析论文类型：应用基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTWiththeincreasingfrequencyofthelargeantenna,ahighertrackingperformanceofservosystemisrequired.Theabilityhasbecomeoneofthecrucialfactorstolimittheimprovemento

7、fthelargeantennaperformancethatthemodelforlargeantennaderivedaccuratelyandefficientlyandthesimulationanalysisimplementedrapidly.Theparametricmodelingmethodofantennaservosystembasedonbondgraphisproposed,forimprovingthemodelingefficiencycausedbythecomplexant

8、ennaservosystem.Forthetypicalelevation-azimuthantennaservosystem,firstly,thebondgraphmodelandthemulti-bodydesignmodelforservomechanismarederived,analyzingtheirmodelingandsimulationefficiency.Secondly,achievin