某型C波段天气雷达PWM伺服系统设计与实现

发布时间：2020-08-10 17:17

【摘要】：近年来,综合架设在全国各地气象雷达的使用情况,为了将气象雷达的精确性进一步提高,确保气象预报的实时性与准确性,实现雷达伺服系统高精度,高可靠性等性能特点,设计开发了一套基于PWM脉宽调制模式的伺服控制系统。该伺服系统以直流伺服电机为驱动装置,采用电流环,电压环,位置环三闭环控制模式,实现高精度全天候的伺服驱动。论文首先研究了PWM脉宽调制系统的工作原理,确定采用的控制模式,以及实现方法。在硬件方面,以PWM功率放大器的设计为核心搭建了伺服系统的硬件平台,完成开关功率放大器、电压-脉宽变换器、伺服控制器、角码显示单元等主要组成部分的电路设计,对其中测量元件,执行设备,驱动元件等重要器件进行选型分析,对PWM放大器三角波频率等参数给出周密计算。根据可靠性需求进行系统稳态设计的研究,搭建系统动态模型,对动态特性综合分析和考量,确定补偿的方式以及算法。论文中还阐述了伺服控制系统软件的开发设计,基于Windows操作系统与Visual C++集成开发软件包编写软件,通过与上位机的通讯,采样天线的角度信息,在终端显示雷达的运行状态以及故障的指示输出,灵活简便的控制伺服驱动输出的天线精度、速度以及角度信息。最后从系统的干扰源,干扰途径,敏感设备等方面分析,针对PWM系统的电磁兼容进行设计,确保系统能够稳定可靠的运行。本套伺服系统已完成初步调试,设计完全满足任务书以及总体下达的指标要求。PWM脉宽调制伺服系统节能高效,控制精度高,工作稳定可靠。这种控制方式有着广阔的发展前景,将会广泛的应用到各种型号的雷达产品中去。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN959.4;TM921.541

【参考文献】

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本文编号：2788386