本文選題：大型天線 + 同步起吊　； 參考：《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：為了在地面測(cè)量大型星載可展開反射面天線的電性能從而指導(dǎo)天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),需要進(jìn)行天線的零重力懸掛式展開實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前需將天線懸吊到指定高度,并保證其起吊精度要求。天線的電性能依賴于反射面表面的精度,而反射面表面精度易受天線自重的影響。因此,本課題設(shè)計(jì)一套大型天線同步起吊控制系統(tǒng),通過懸吊的方式抵消掉天線的重力,使天線以指定的起吊精度運(yùn)動(dòng)到指定高度處。綜合分析系統(tǒng)的特點(diǎn)及控制要求后,制定控制系統(tǒng)的總體方案。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制需求,系統(tǒng)采用PLC作為主控制器,觸摸屏作為人機(jī)交互界面。觸摸屏與PLC之間通過以太網(wǎng)進(jìn)行通信,并控制伺服電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的起吊功能。為保證起吊精度,系統(tǒng)采用伺服電機(jī)自帶的編碼器作為反饋元件,對(duì)天線的位置參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。PLC通過MODBUS通信讀取檢測(cè)信號(hào),運(yùn)算后將信號(hào)傳遞至觸摸屏,再由觸摸屏發(fā)送指令到PLC,控制機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的半閉環(huán)控制。通過觸摸屏與PLC之間的以太網(wǎng)通信可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。在總體方案的基礎(chǔ)上,對(duì)系統(tǒng)的主控制器、觸摸屏、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、反饋裝置以及起吊裝置等進(jìn)行選型。設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的硬件電路,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)觸摸屏界面并制定PLC程序的整體框架。完成軟硬件設(shè)計(jì)后,對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行硬件調(diào)試、軟件調(diào)試以及實(shí)驗(yàn)室調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。該天線同步起吊控制系統(tǒng)具有單點(diǎn)起吊、五點(diǎn)同步起吊和自動(dòng)運(yùn)行三種運(yùn)行模式。通過觸摸屏可以設(shè)置天線的起吊位移和速度等參數(shù),同時(shí)顯示系統(tǒng)的各種運(yùn)行狀態(tài)。
[Abstract]:In order to measure the electrical performance of a large spaceborne deployable reflector antenna on the ground and guide its structural design, a zero-gravity suspension expansion experiment is needed. The antenna should be suspended to a specified height before the experiment, and the lifting accuracy should be ensured. The electrical performance of the antenna depends on the accuracy of the reflector surface, which is easily affected by the antenna weight. Therefore, a large antenna synchronous lifting control system is designed in this paper. By means of suspension, the gravity of the antenna is offset, and the antenna moves to the specified height with the specified lifting precision. After analyzing the characteristics and control requirements of the system, the overall scheme of the control system is formulated. In order to realize automatic control, PLC is used as main controller and touch screen as man-machine interface. The communication between the touch screen and PLC is carried out by Ethernet, and the servo motor is controlled to drive the operation of the mechanical actuator to realize the lifting function of the system. In order to ensure the lifting accuracy, the encoder of servo motor is used as the feedback element. The position parameters of the antenna are detected. The signal is read by MODBUS communication, and the signal is transmitted to the touch screen after operation. Then the touch screen sends instructions to the PLC to control the operation of the mechanical actuator to realize the semi-closed-loop control of the system. Remote control can be realized by Ethernet communication between touch screen and PLC. On the basis of the overall scheme, the main controller, touch screen, motor drive system, feedback device and hoisting device are selected. The hardware circuit of the control system is designed. On this basis, the touch screen interface is designed and the whole frame of the PLC program is worked out. After the design of hardware and software, the hardware debugging, software debugging, laboratory debugging and field debugging of the control system are carried out. The antenna synchronous lifting control system has three operation modes: single point hoisting, five point synchronous lifting and automatic operation. The parameters of lifting displacement and speed of antenna can be set by touch screen, and all kinds of operating states of the system can be displayed at the same time.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP273;TN820

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本文編號(hào)：1840399