毫米波基站的多波束優(yōu)化SICK秉銘DFS60B-BHEC00060永磁曳引機(jī)的驅(qū)動控制需要實(shí)時(shí)獲取轉(zhuǎn)子的機(jī)械角度,如何在曳引機(jī)起動及運(yùn)行階段準(zhǔn)確地檢測轉(zhuǎn)子位置是需要解決的關(guān)鍵問題。基于正余弦型復(fù)合編碼器,提出一種式與增量式相結(jié)合的轉(zhuǎn)子位置復(fù)合檢測方案。首先在分析式和增量式轉(zhuǎn)子位置檢測原理的基礎(chǔ)上,對兩種轉(zhuǎn)子位置檢測算法進(jìn)行優(yōu)化,提高轉(zhuǎn)子位置檢測精度;然后結(jié)合轉(zhuǎn)矩大矢量控制策略,提出在轉(zhuǎn)子位置復(fù)合檢測方案下的電機(jī)起動運(yùn)行方案;后,仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提出的轉(zhuǎn)子位置復(fù)合檢測方案可以保證電機(jī)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。概述隨著我國機(jī)床、伺服電機(jī)行業(yè)的迅速發(fā)展,對伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速、精度及功能作用的要求越來越高,而伺服電機(jī)的這些功能主要取決于編碼器的精度,需要編碼器有更高的采樣精度和數(shù)據(jù)位數(shù)。由于值編碼器在編碼器內(nèi)部所有位置值在編碼生成后,其量程內(nèi)所有的位置均有一一對應(yīng)的代碼(二進(jìn)制、BCD代碼)輸出。從代碼的大小變更,可以判定電機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)方向,值編碼器由機(jī)械位 轉(zhuǎn)臺是一種高精度測量與仿真設(shè)備,適用于復(fù)雜環(huán)境下的高速測量和仿真試驗(yàn),例如應(yīng)用于環(huán)境下的軍工業(yè)高精度測量,可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)測量方式的不足,應(yīng)用于航天器飛行仿真領(lǐng)域,可以極大地提高工作效率,減小安全事故發(fā)生概率。當(dāng)前國內(nèi)對于高精度轉(zhuǎn)臺的研究還處于摸索階段,所以針對轉(zhuǎn)臺的研發(fā)對國防及經(jīng)濟(jì)建設(shè)均具有重大意義。本文設(shè)計(jì)了基于超聲電機(jī)的高精度二維轉(zhuǎn)臺,提出一種超聲電機(jī)驅(qū)動電路方案,實(shí)現(xiàn)超聲電機(jī)速度穩(wěn)定可控的目的,實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)臺的測角及控制掃描功能,可配合高精度相位式測距模塊實(shí)現(xiàn)空間大尺寸非合作目標(biāo)三維形貌測量。本文以高精度相位式三維形貌測量儀研發(fā)為背景,設(shè)計(jì)了以超聲電機(jī)與式旋轉(zhuǎn)編碼器為核心組件的高精度二維轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)。轉(zhuǎn)臺采用超聲電機(jī)作為驅(qū)動源,實(shí)現(xiàn)俯仰方向掃描,并增設(shè)精密水平旋轉(zhuǎn)平臺為轉(zhuǎn)臺提供水平偏轉(zhuǎn),通過編碼器實(shí)時(shí)測量轉(zhuǎn)臺角度位置,控制轉(zhuǎn)臺的掃描模式,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺掃描測量功能。本課題中二維轉(zhuǎn)臺的設(shè)計(jì)難點(diǎn)有三:一是轉(zhuǎn)臺驅(qū)動源超聲電機(jī)運(yùn)動速度需要穩(wěn)定可控;二是需要實(shí)現(xiàn)編碼器高速、精密測角;三是需要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺運(yùn)動模式控制。針對以上問題,本文的主要工作內(nèi)容如下所示:1、設(shè)計(jì)高精度二維轉(zhuǎn)臺系統(tǒng),定義轉(zhuǎn)臺運(yùn)動模式,闡述轉(zhuǎn)臺工作原理及流程。

     毫米波基站的多波束優(yōu)化SICK秉銘DFS60B-BHEC00060根據(jù)超聲電機(jī)驅(qū)動原理,本文提出一種新型超聲電機(jī)驅(qū)動電路方案,電路采用編碼器實(shí)時(shí)測量超聲電機(jī)速度,反饋調(diào)節(jié)超聲電機(jī)驅(qū)動頻率,實(shí)現(xiàn)頻率跟蹤,從而實(shí)現(xiàn)超聲電機(jī)速度穩(wěn)定可控的目的。本文給出驅(qū)動電路設(shè)計(jì)方案,并對具體電路模塊加以仿真分析,完成了原理圖設(shè)計(jì),硬件電路PCB制作及板卡調(diào)試。通過板級測試顯示驅(qū)動電路具有良好的驅(qū)動能力,電機(jī)速度穩(wěn)定可控。3、本文完成了以編碼器為核心的轉(zhuǎn)臺測角模塊通信電路設(shè)計(jì)及軟件代碼實(shí)現(xiàn)。首先給出編碼器測角模塊實(shí)現(xiàn)方案,設(shè)計(jì)了編碼器通信接口電路,其次分析了測角模塊軟件代碼架構(gòu),后根據(jù)編碼器EnDat2.1通信協(xié)議成功實(shí)現(xiàn)編碼器與現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)之間的通信,實(shí)現(xiàn)編碼器實(shí)時(shí)測角功能。4、基于二維轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)架構(gòu),以FPGA為主控芯片,以超聲電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)臺承載激光器掃描空間目標(biāo),利用編碼器完成實(shí)時(shí)角度測量,實(shí)現(xiàn)二維轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的掃描功能。終測試表明轉(zhuǎn)臺俯仰視野范圍為180°,橫向視野范圍為360°,測量速度13333pts/s,動態(tài)俯仰測角分辨率可達(dá)5.7角秒,動態(tài)方位測角分辨率可達(dá)5.4角秒,轉(zhuǎn)臺靜態(tài)俯仰測角精度可達(dá)0.1043角秒,方位測角精度可達(dá)0.0910角秒。