方位雙穩(wěn)定轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)剖析

1、9英寸4U高的標準抽屜,前面板如圖3所示。圖1方向雙轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)構(gòu)成框圖-71-電子設(shè)計工程2010年第6期圖3轉(zhuǎn)臺控制器前面板表示圖圖4加固PC-104計算機好的抗振性,合用于環(huán)境惡劣的機載設(shè)施。經(jīng)過加固后的PC-104計算機如圖4所示。轉(zhuǎn)臺控制計算機軟件采納WindowsNT操作系統(tǒng)3,便于開發(fā),擁有高靠譜性、安全性等特色。軟件模塊主要包含及時控制和人機接口兩部分。及時控制部分主要包含數(shù)據(jù)收集、坐標變換、網(wǎng)絡(luò)及串口通信、控制保護等;人機接口部分主要包含顯示管理、參數(shù)管理、故障監(jiān)測等模塊。驅(qū)動電路由電機-測速機組、功率放大器、電流環(huán)、速度環(huán)和EMI濾波電路構(gòu)成。主要用于功率放大、電流控制等。

2、驅(qū)動電機采納永磁直流力矩電機,功率放大采納線性功率放大器,動向性能好,電磁攪亂小、簡單、靠譜。堅固陀螺采納航空速率陀螺,構(gòu)成陀螺堅固環(huán),以間隔動載體姿態(tài)變化對追蹤的影響。轉(zhuǎn)臺控制器的主要工作方式有待機、指向、程序追蹤。轉(zhuǎn)臺雙轉(zhuǎn)臺是安裝于某工程動載體上的機電設(shè)施,轉(zhuǎn)臺采納高精度齒輪驅(qū)動,為控制轉(zhuǎn)臺的重量及知足動載體設(shè)施的環(huán)境要求,采納鋁合金資料柔性加工,齒輪及軸采納合金鋼,軸承采納高精度圓錐滾子軸承及球軸承4,以便于提升轉(zhuǎn)臺剛度和機械性能。堅固轉(zhuǎn)臺指引原理堅固轉(zhuǎn)臺指引原理圖如圖5所示,它利用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS給出動載體所在的地理經(jīng)度、緯度,動載體姿態(tài)參數(shù)(動載體相對正北方向的航向角k、動載體相

3、對水平面的橫滾角、動載體相對水平面的俯仰角,再依據(jù)上位機的地點指令,經(jīng)過控制計算機計算兩個轉(zhuǎn)臺的方向角,進行指引,使轉(zhuǎn)臺及時隨動5于上位機指令。依據(jù)當?shù)乜刂茊卧拿詈蛣虞d體上的INS測出的動載體地點經(jīng)緯度和動載體姿態(tài),能夠計算出轉(zhuǎn)臺對目標追蹤的機體角度,假定動載體經(jīng)度為0,緯度為0;目標點經(jīng)度為A緯,度為A則;兩點的方向角=tan-1sin(-A0cosAcos0sin-sinAAcos(-0A(1為大地角度,經(jīng)過坐標變換成甲板角度=tan-1sinsincosELcos-k+cos(cosELsin-k(-sincossinEL(2由于轉(zhuǎn)臺只在水平方向作一維轉(zhuǎn)動,因此式(2中轉(zhuǎn)臺俯仰角EL

4、為0,則簡化式(2=tan-1sinsincos-k+cos(sin-(kcoscos-(k(3若45且225且315為,轉(zhuǎn)臺2工作,轉(zhuǎn)動角度為:-270。轉(zhuǎn)動角度順時針為正,逆時針為負,其表示圖如圖6所示。5結(jié)束語該項目伺服系統(tǒng)已成功應(yīng)用,經(jīng)過環(huán)境判斷試驗、靠譜性判斷試驗、整機電磁兼容6試驗、科研試飛考證,知足各項指標要求,為后續(xù)項目進一步發(fā)展確立堅固基礎(chǔ)。參照文件:鄒伯敏.自動控制理論M.3版.北京:機械工業(yè)第一版社,2007.陳永冰,鐘斌.慣性導(dǎo)航原理M.北京:國防第一版社,2007.3鞠光陰.操作系統(tǒng)原理M.武漢:武漢理工大學(xué)第一版社,2003.張潤逵.雷達構(gòu)造與工藝:上、下冊M.北京:電子工業(yè)第一版社,2007.王慧.計算機控制系統(tǒng)M.2版.北京:化學(xué)工業(yè)第一版社,2005.保羅.電磁兼容導(dǎo)論M.2