高精度天线副面调整机构专用控制器设计

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaogui999
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着计算机技术和电子技术的快速发展,为了适应现代通信设备的需求,天线也就需要向不同的方向发展,其中反射面天线的出现就是天线工作频率不断提高的结果。天线在工作时,需要精确的跟踪捕获目标,就需要支撑平台有很高的运转精度和刚度以及快速的动态响应特性。随着运动控制技术的不断进步和完善,运动控制器作为一个独立的自动化控制产品因其响应速度快、控制精度高、运动平稳等特性以及价格和市场基础等优势已被越来越多的产业领域接受,在航空航天、机器人、纺织、机床、军事等诸多领域都有着广泛的应用。  本文所研究的对象是高精度天线副面调整机构,主要应用于大口径高频段的反射面天线上,尤其对于天线系统在运转过程中,需要副面同时按照一定要求轨迹进行运动的高精度天线系统中。该机构安装了六轴调整平台来实现副面在空间的运动,以此来保证天线的电性能,以及副面在天线运转过程中,能够在空间形成一条曲线,按照一定的轨迹进行运动。为此,通过对多轴运动控制器的常用方案进行分析比较后,本文最终提出了一种基于“ARM+FPGA”的专用运动控制器设计方案,并完成了具体的硬件和软件的开发设计。  本文所设计的六自由度平台控制系统采用“上位机+专用运动控制器”的形式。上位机软件根据运动要求规划运动轨迹,发出控制指令,通过RS-232串行通信传输给运动控制器,运动控制器进行指令解析后,将运动指令通过CAN总线发送给伺服驱动器。专用运动控制器由ARM Cortex-M3(LPC1769)和FPGA(EP2C5T144C8)及其外围电路组成,其中LPC1769作为主CPU,充分利用其高性能和超低功耗以及自身具有的CAN通道的特性。根据整个调整机构的功能和性能需求,对运动控制器的硬件电路进行了详细的设计,包括电源模块、ARM处理器模块、FPGA模块、通信模块、CAN模块、SSI接口模块、限位保护模块等。软件方面主要通过对ARM控制器程序的编写来实现通信、解析以及电机控制等功能,并利用Verilog HDL硬件描述语言在FPGA中实现了SSI接口磁致伸缩位移传感器信号检测、限位保护逻辑功能。  经过以上工作,运动控制平台搭建完成之后,对专用控制器进行了功能测试和性能测试,并测试运动控制平台的调整精度,经过测试表明:该高精度天线副面调整专用运动控制器运行平稳,可靠性高,精度能达到预定的要求。
其他文献
作为智能控制的一种新技术,模糊控制以其实现简单、鲁棒性强等优点得到广泛应用。常规的模糊控制器设计是由设计者通过总结专家的经验成为模糊控制规则,同时设计出相应的输入、
随着计算机技术的不断发展,伪造印章印鉴的难度大大下降,从而导致伪造印鉴引起的犯罪活动屡禁不止。印鉴真伪自动鉴别技术的研究,其目标是以高技术水平进行科学的,准确的文件鉴定
多模式机舱综合仿真系统,是上海市科技基金项目。其开发的背景在于航运事业的迅速发展,船舶正朝着大型、节能、高效的方向发展,出现了电力推进、变距桨等多种推进模式。我院航运
信息隐藏技术可以被广泛地应用于保密通信、版权保护、数字票据防伪等领域,对信息隐藏技术的研究具有重要的实用价值。 目前大部分的研究工作集中于数字水印技术,而用于秘密
优化技术是一门重要的科学分支,在许多工程领域得到推广和应用。然而工程中实际的优化问题,尤其是大规模复杂系统的优化问题,它们存在的求解难点之一是问题规模大,导致计算费时。
多主体系统(MAS)是当前人工智能研究的主攻方向。就是在一个实时动态变化的和不可预测的环境中,有自主能力的自主体,作为团队的一部分,自动地进行有效的动作,完成整个队伍的目标
机器人系统是一类复杂的高度非线性、强耦合的动力学系统,其高精度轨迹跟踪控制一直是机器人学与自动化领域的关键问题之一。重复学习控制是一种基于内模原理的控制方案,能够
人类对于空间及外太空努力不倦地探索促进了航天领域和卫星技术的急速进步。工作在宇宙空间中的各类星载系统会受到宇宙射线中带电粒子的轰击,使集成电路产生瞬时故障,即常见
通过状态或输出反馈,使闭环系统的输出完全不会受到未知扰动的影响,这就是通常所说的干扰解耦问题。要达到干扰解耦,一般要求系统满足一定的几何条件。然而这类几何条件对于许多
视频序列配准是图像处理的一个重要领域,是对不同摄像机从不同角度或者不同时间拍摄的相似视频序列进行时间同步和空间几何校准的技术,广泛应用于视频监控、目标识别、视频拼