本文關(guān)鍵詞：機(jī)載雷達(dá)伺服系統(tǒng)的機(jī)電綜合分析和改進(jìn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《上海交通大學(xué)》 2007年

機(jī)載雷達(dá)伺服系統(tǒng)的機(jī)電綜合分析和改進(jìn)

李朝旭  

【摘要】：機(jī)載火控雷達(dá)的天線掃描器是典型的隨動(dòng)伺服系統(tǒng),其大部分性能指標(biāo)取決于控制電路、機(jī)構(gòu)參數(shù)。天線掃描器一般具有兩個(gè)到三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)每個(gè)自由度的伺服動(dòng)態(tài)性能要求都很高:精確的位置精度、快速響應(yīng)特性、穩(wěn)定的低速隨動(dòng)、優(yōu)良的抗擾動(dòng)性能。而約束條件卻很苛刻:狹小的空間(決定了伺服機(jī)構(gòu)減速比的上限和電機(jī)尺寸的最大值),嚴(yán)格的重量限制(決定了所選電機(jī)重量和減速機(jī)構(gòu)重量的上限),供電限制(決定所選電機(jī)力矩的上限),電源品質(zhì)差(使得系統(tǒng)中存在不穩(wěn)定因素)。在這種高指標(biāo)和強(qiáng)約束條件下,尤其是在結(jié)構(gòu)、伺服進(jìn)行并行設(shè)計(jì)又缺乏信息交流的時(shí)候,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的矛盾顯得非常突出。矛盾主要表現(xiàn)在:結(jié)構(gòu)師認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是完善的,系統(tǒng)性能不理想是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)沒(méi)有采取合適的控制算法;控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)則與此截然相反,認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沒(méi)有進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 基于如此工程實(shí)踐背景,本論文提出了機(jī)電綜合分析和改進(jìn)設(shè)計(jì)的方法。此方法旨在建立機(jī)電綜合分析模型,然后進(jìn)行系統(tǒng)仿真,根據(jù)仿真結(jié)果,再對(duì)機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使得系統(tǒng)在一系列約束條件下能夠滿足雷達(dá)對(duì)伺服系統(tǒng)指標(biāo)的要求。本論文緊密結(jié)合本單位某型電機(jī)驅(qū)動(dòng)掃描器伺服機(jī)構(gòu),按照提出的機(jī)電綜合分析和改進(jìn)設(shè)計(jì)方法對(duì)機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行局部?jī)?yōu)化,對(duì)樣機(jī)進(jìn)行局部結(jié)構(gòu)更改,同時(shí)結(jié)合進(jìn)行控制系統(tǒng)改進(jìn)。改進(jìn)措施完成后,進(jìn)行性能測(cè)試并與改進(jìn)前的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,以驗(yàn)證此方法的有效性。 本論文的章節(jié)安排如下: 第一章,簡(jiǎn)要介紹了本論文的研究目的、研究對(duì)象、研究?jī)?nèi)容,以及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。 第二章,簡(jiǎn)述了機(jī)載雷達(dá)伺服系統(tǒng)在工程設(shè)計(jì)中的一些關(guān)鍵技術(shù)。描述了雷達(dá)伺服系統(tǒng)一般采用的控制策略,以及典型的伺服電路原理,機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性對(duì)伺服系統(tǒng)的主要影響。 第三章,根據(jù)機(jī)載雷達(dá)掃描器的控制原理圖,以掃描器為對(duì)象,以搜索通道為例,引入傳動(dòng)比、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、電機(jī)力矩作為參變量,構(gòu)建機(jī)電綜合模型。按照該模型選取幾個(gè)不同的機(jī)構(gòu)參數(shù),使用Matlab的Simulingk軟件進(jìn)行仿真分析,輔助說(shuō)明機(jī)構(gòu)參數(shù)如傳動(dòng)比、固有頻率對(duì)系統(tǒng)品質(zhì)的影響。 第四章,以本單位研制的一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)的天線掃描器為對(duì)象,介紹了原樣機(jī)的設(shè)計(jì)指標(biāo)、結(jié)構(gòu)形式及參數(shù),控制子系統(tǒng)和功率放大器。在進(jìn)行全面的測(cè)試后,發(fā)現(xiàn)主要的問(wèn)題是掃描角速度、調(diào)節(jié)時(shí)間達(dá)不到指標(biāo)要求,結(jié)構(gòu)固有頻率偏低。 第五章,針對(duì)原樣機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析,提出了機(jī)構(gòu)和控制子系統(tǒng)的改進(jìn)方案。對(duì)改進(jìn)后的樣機(jī)重新進(jìn)行了性能測(cè)試。結(jié)果證明:對(duì)控制子系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)的改進(jìn)提高了系統(tǒng)的性能。 第六章,總結(jié)了機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)流程,以及本課題研究得到的結(jié)論。展望了該課題更深入的研究方向,如以系統(tǒng)性能為目標(biāo)函數(shù)的機(jī)構(gòu)優(yōu)化,以及分層建模等。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：V243.2
【目錄】：

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6 于云滿;高健;于煥文;王作寶;;機(jī)械機(jī)構(gòu)伺服系統(tǒng)控制[A];第五屆全國(guó)凸輪機(jī)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議暨中日凸輪學(xué)術(shù)交流會(huì)議論文集[C];2003年

7 陳興國(guó);李圣清;陳瑋;;遞歸神網(wǎng)自適應(yīng)混合控制裹包機(jī)伺服系統(tǒng)[A];武漢(南方九省)電工理論學(xué)會(huì)第22屆學(xué)術(shù)年會(huì)、河南省電工技術(shù)學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2010年

8 馮國(guó)楠;范梅生;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的位置伺服系統(tǒng)自適應(yīng)控制[A];1995年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議暨智能自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];1995年

9 程玉勝;朱靜霞;;聲納伺服系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)信號(hào)幅度脈沖起伏的響應(yīng)[A];1995年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議暨智能自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];1995年

10 陳小惠;陳小珍;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直流伺服系統(tǒng)控制[A];1996年中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];1996年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 記者 張曄;[N];科技日?qǐng)?bào);2008年

2 朱明輝 孟月民;[N];安徽日?qǐng)?bào);2004年

3 王春榮;[N];人民公安報(bào)·消防周刊;2008年

4 石永紅;[N];大眾科技報(bào);2008年

5 胡怡琳;[N];經(jīng)理日?qǐng)?bào);2008年

6 ;[N];計(jì)算機(jī)世界;2005年

7 本報(bào)記者 胡永平;[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2000年

8 陳五洲、特約記者 何天進(jìn);[N];解放軍報(bào);2005年

9 魏剛　劉江平　　;[N];解放軍報(bào);2003年

10 石永紅;[N];中國(guó)企業(yè)報(bào);2008年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 韓曉龍;集裝箱港口裝卸作業(yè)資源配置研究[D];上海海事大學(xué);2005年

2 李震;內(nèi)燃機(jī)曲軸-軸承系統(tǒng)摩擦學(xué)動(dòng)力學(xué)耦合研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2005年

3 胡仕成;連續(xù)鑄軋流變界面熱行為研究[D];中南大學(xué);2005年

4 田慕琴;基于模型的異步電動(dòng)機(jī)早期故障智能診斷[D];太原理工大學(xué);2006年

5 牟淑志;無(wú)陀螺慣性測(cè)量組合仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D];南京理工大學(xué);2007年

6 傅少君;巖土結(jié)構(gòu)仿真反饋分析的理論與實(shí)踐[D];武漢大學(xué);2005年

7 梁劍;鐵路集裝箱物流中心站資源配置決策研究[D];西南交通大學(xué);2010年

8 郁專;石油勘探中的慣性傳感器研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

9 郭建亮;細(xì)長(zhǎng)軸類工件車削加工的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

10 吳麗芳;城市建設(shè)系統(tǒng)的理論與實(shí)證研究[D];天津大學(xué);2005年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李朝旭;機(jī)載雷達(dá)伺服系統(tǒng)的機(jī)電綜合分析和改進(jìn)[D];上海交通大學(xué);2007年

2 陳靜;纖維纏繞機(jī)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D];天津工業(yè)大學(xué);2005年

3 劉國(guó)平;機(jī)械系統(tǒng)中的摩擦模型及仿真[D];西安理工大學(xué);2007年

4 薛鵬;永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)二自由度控制[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2006年

5 張媚;電液伺服系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制與先進(jìn)控制方法的研究[D];南京航空航天大學(xué);2003年

6 李喆;三軸數(shù)控銑床開放式控制系統(tǒng)的開發(fā)研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2004年

7 穴洪剛;轉(zhuǎn)塔伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)及PID參數(shù)整定方法研究[D];南京理工大學(xué);2004年

8 馬艷玲;含齒隙環(huán)節(jié)伺服系統(tǒng)的補(bǔ)償控制[D];西安電子科技大學(xué);2008年

9 王濤;功能塊編程在剪板機(jī)定長(zhǎng)送料伺服控制中的應(yīng)用[D];青島大學(xué);2009年

10 閆景富;大氣激光通信系統(tǒng)中APT技術(shù)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2004年

  本文關(guān)鍵詞：機(jī)載雷達(dá)伺服系統(tǒng)的機(jī)電綜合分析和改進(jìn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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