高低角俯仰限制电路的设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)

高低角俯仰限制电路的设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

环境适应性较强，维护简单。 电动缸结构如图 7 所示。 设计计算 出于与举升机构相同的考虑，俯仰机构使用梯形丝杠副结构，初选与举升机构同规格的梯形丝杠，其参数为 公称直径： d =60 mm 导程： p =9 mm 根据第 3 节的分析，俯仰机构载荷最大值为 31 kN，则丝杠的驱动力矩 T = 149． 6 Nm（计算过程与 ）。 安全系数按 ，则单套俯仰机构的设计驱动力矩为 224． 4 Nm。 俯仰机构总行程约为 1000 mm ，运动时间不大于 2 min，则梯形丝杠的最低转速： m i 0 0 0n2  根据以上计算结果 ，驱动电机初选 2 .2 kW 交流伺服电机，额定输出扭矩 7 .0 N m，额定转速为 3000 r/min。 由电机额定转速及丝杠最低转速可以得出传动链总速比最大为 z ,减速机速比选为 50ij ,则末级齿轮副速比最大值为 5054iii jzm ,初步确定末级齿轮副速比 im= 1。 设计校核 从输出力矩角度进行 校核，末级输出力矩为 mj  NT  ； 从输出转速角度进行校核，末级输出转速为 毕业设计说明书 第 10 页 m i 0 0 0nm ， 故上述设计满足驱动力矩及工作时间要求。 机构动态稳定性设计 俯仰举升机构属于平面四连杆机构，存在较多的装配间隙，机构的动态稳定性不足。 可采取如下措施提高机构的动态稳定性： 1） 门架与转盘间设计 机械限位。 门架举升到位后，举升机构对门架施加预紧力，将门架、举升机构及转盘在预紧力的作用下连接形成刚性支撑结构。 2） 对俯仰机构部分设计辅助撑杆，提高俯仰机构连接的动态稳定性。 通过对上述机构的分析，我们可以发现雷达天线的俯仰俯仰部分可以用平面连杆机构，本设计重点不是对机构的设计，因此对上面的机构的分析主要是论证其可行性。 毕业设计说明书 第 11 页 3 雷达俯仰机构电机的控制 步进电机可将输入的脉冲电信号变换为阶跃式的角位移或直线位移。 因此 , 能用这种电机作为执行元件来对雷达 (或监视装置 )的方位角、俯仰角实现自动控制。 步进电机作为驱动元件的特点是 : 能快速启动、反转 , 制动的反应速度快 , 运行速度可调 , 精度高 , 惯性小。 另外 , 它的步距角和转速不受电压和负载变化以及环境条件的影响 , 尤其适合在数字控制系统中使用。 本装置采用上位机、下位机两级控制。 下位机由主从式单片机系统构成 , 其主要作用在于实现步进电机的监控以及上、下位机之间的通讯。 上位机用在更高一级层次上来指挥全系统的运行。 系统组成 本系统由四个部分组成 , 其框图如图 1 所示 上位机单元 本单元采用 IB M 一 Pc 机 , 机内装有异步通讯适配器板。 其主要器件为可编程的 8 2 5 OU ART 芯片 , 便于同与标准 RS 232 c 串行通讯器件接口的设备进行数据通讯。 由于主单片机中仅有一个全双工串行口用来与从机单元进行通讯 , 故本系统采取串行扩展通道 (8 2 51 芯片 )。 上位机与主单片机单元之间的通讯接口见图 2 毕业设计说明书 第 12 页 主单片机单元 本单元通过扩展的串行通讯口与上位机进行通讯 , 接收上位机发送来 的信息 , 并互通相关的状态信息。 同时 , 主单片机单元也将控制信息、数据发送给从单片机单元 , 指挥从机工作 . 本装置的方位角与俯仰角传动机构分别采用一台步进电机独立驱动 , 同时运行 , 因此 , 主从单片机单元之间需要多机全双工通讯接口 , 其框图如图 3 所示 . 其中 O、 1 . 从机分别控制方位角、俯仰角步进电机的运转 . 它们的 TXD 端、 RXD 端与主单片机单元的 RXD、 TXD 端相连 , 形成广播式的通讯模式。 主机发送的信息 , 由从机接收并互为通讯。 本单元还设置人一机接口 , 配备有键盘、显示器 , 便于操作和观察各 相关的信息。 从单片机单元 从单片机单元由两个独立的 8031最小系统组成。 在主机控制下 , 通过驱动接口 , 两个从机分别控制方位角、俯仰角步进电机的快速启停、正反转、加减速、连续扫描和实时跟踪 . 步进电机所需的时序脉冲 , 由 8031 的 P : 口提供 . 毕业设计说明书 第 13 页 3. 5 执行单元 执行单元由光电隔离、步进电机、功放、传动装置、稳压电源等几部分组成。 为保证系统正常工作 , 低压部分的单片机和高压部分运行的步进电机 , 以光电藕合的方式将二者隔离开来 ,本系统采用两只 75 BF 00 1 型三相反应式步进电机 , 其 工作电压为 D C2 4v , 静态电流为 3 A , 步距角为 , 三相六拍工作方式 , 直接由从机的 P。 口控制。 由六个 T w H 8 7 5 2 功率集成芯片组成驱动电源中的功率放大电路 . 脉冲调制电路由 NE 55 构成。 整个执行单元框图见图 4。 毕业设计说明书 第 1。