專(zhuān)利名稱：三維高精度全自動(dòng)超高頻段雷達(dá)天線近場(chǎng)測(cè)試閉環(huán)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種閉環(huán)控制系統(tǒng)，特別是涉及一種三維高精度全自動(dòng)超高頻段雷達(dá)天線近場(chǎng)測(cè)試閉環(huán)控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景 天線近場(chǎng)測(cè)試由于在微波暗室中進(jìn)行，其精度高、效率高、成本低，在天線測(cè)試中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。整個(gè)天線近場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)主要包括機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)兩部分。目前國(guó)內(nèi)研究天線近場(chǎng)測(cè)試平臺(tái)的單位主要是一些高校和研究所，如西安電子科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)及中電14所，他們的產(chǎn)品定位平面度可達(dá)O. 08_左右，通過(guò)激光跟蹤儀輔助和控制系統(tǒng)的優(yōu)化最高可以達(dá)到O. 04mm。但大多采用塔基式結(jié)構(gòu)，體積龐大、集成化程度不高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不便貼吸波材料以降低測(cè)試平臺(tái)散射對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，一般只適合大型雷達(dá)天線測(cè)試。而且他們的產(chǎn)品一般只是探頭定位系統(tǒng)(又可稱作掃描架或取樣架)，沒(méi)有將天線定位系統(tǒng)和探頭定位系統(tǒng)集成到一個(gè)平臺(tái)上。傳統(tǒng)的天線近場(chǎng)測(cè)試控制系統(tǒng)，基本上采用以直流伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件，測(cè)速機(jī)及角編碼器作為負(fù)載測(cè)量和反饋元件的回路控制閉環(huán)設(shè)計(jì)。但對(duì)于今天較大型的近場(chǎng)天線測(cè)試系統(tǒng)，由于機(jī)械制造所帶來(lái)的大尺隙誤差，將會(huì)使控制系統(tǒng)在閉環(huán)調(diào)節(jié)過(guò)程中發(fā)生震蕩現(xiàn)象，從而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由信號(hào)正向通路和反饋通路構(gòu)成閉合回路的自動(dòng)控制系統(tǒng)，成為閉環(huán)控制系統(tǒng)，又稱反饋控制系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種控制系統(tǒng)與上位機(jī)之間能通過(guò)以太網(wǎng)通訊機(jī)串行通訊接口實(shí)現(xiàn)連接通訊，方便測(cè)試采集坐標(biāo)數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)與上位機(jī)之間連接通訊方便，可擴(kuò)展性強(qiáng)，有利于根據(jù)實(shí)際測(cè)試需要進(jìn)行后續(xù)開(kāi)發(fā)的，系統(tǒng)穩(wěn)定的三維高精度全自動(dòng)超高頻段雷達(dá)天線近場(chǎng)測(cè)試閉環(huán)控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的三維高精度全自動(dòng)超高頻段雷達(dá)天線近場(chǎng)測(cè)試閉環(huán)控制系統(tǒng)，它包括上位機(jī)、PLC控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器、X、Z軸伺服電機(jī)、聯(lián)軸器、X、Z軸光柵尺、X軸滾珠絲桿、和單軸機(jī)器人；上位機(jī)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與PLC控制器相連，PLC控制器的輸出與伺服驅(qū)動(dòng)器相連，伺服驅(qū)動(dòng)器的一路輸出依次與X軸伺服電機(jī)、連軸器、X軸滾珠絲桿、X軸光柵尺連接；伺服驅(qū)動(dòng)器的另一路輸出依次與Z軸伺服電機(jī)、單軸機(jī)器人、Z軸光柵尺連接；X軸光柵尺和Z軸光柵尺的輸出分別與PLC控制器相連。上位機(jī)與PLC控制器之間的通信網(wǎng)絡(luò)包括以太網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于I.整個(gè)控制系統(tǒng)既可以用手操盒進(jìn)行快速移動(dòng)控制，也可以通過(guò)上位機(jī)軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)精確控制，方便測(cè)試采集坐標(biāo)數(shù)據(jù)；2.控制系統(tǒng)與上位機(jī)之間連接通訊方便，可擴(kuò)展性強(qiáng)，有利于根據(jù)實(shí)際測(cè)試需要進(jìn)行后續(xù)開(kāi)發(fā)；3.采用精密的網(wǎng)絡(luò)分析儀和測(cè)量?jī)x器，實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量，可達(dá)到O. Olmm的到位精度；4.所用的傳感器能測(cè)量探頭的準(zhǔn)確位置；5.平滑的伺服系統(tǒng)減少了結(jié)構(gòu)的干擾；6.采用連續(xù)移動(dòng)測(cè)量，縮短了測(cè)量時(shí)間，避免了儀器不穩(wěn)定因素造成的誤差?！?br> 圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。如圖I所示，三維高精度全自動(dòng)超高頻段雷達(dá)天線近場(chǎng)測(cè)試閉環(huán)控制系統(tǒng)，它包括上位機(jī)、PLC控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器、X、Z軸伺服電機(jī)、聯(lián)軸器、X、Z軸光柵尺、X軸滾珠絲桿、和單軸機(jī)器人；上位機(jī)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與PLC控制器相連，PLC控制器的輸出與伺服驅(qū)動(dòng)器相連，伺服驅(qū)動(dòng)器的一路輸出依次與X軸伺服電機(jī)、連軸器、X軸滾珠絲桿、X軸光柵尺連接；伺服驅(qū)動(dòng)器的另一路輸出依次與Z軸伺服電機(jī)、單軸機(jī)器人、Z軸光柵尺連接；X軸光柵尺和Z軸光柵尺的輸出分別與PLC控制器相連。上位機(jī)與PLC控制器之間的通信網(wǎng)絡(luò)包括以太網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)。位置檢測(cè)器件是三維高精度全自動(dòng)超高頻段雷達(dá)天線近場(chǎng)測(cè)試閉環(huán)控制系統(tǒng)中必不可少的部分，它的精度直接影響著系統(tǒng)的控制精度。在系統(tǒng)中用位置檢測(cè)元件(傳感器)測(cè)出運(yùn)動(dòng)對(duì)象的位置信息，并反饋給計(jì)算機(jī)與預(yù)先給定的理想位置相比得出誤差，根據(jù)誤差值向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出相應(yīng)的執(zhí)行命令，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)準(zhǔn)確定位。
權(quán)利要求1.三維高精度全自動(dòng)超高頻段雷達(dá)天線近場(chǎng)測(cè)試閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于它包括上位機(jī)、PLC控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器、X、Z軸伺服電機(jī)、聯(lián)軸器、X、Z軸光柵尺、X軸滾珠絲桿、和單軸機(jī)器人； 上位機(jī)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與PLC控制器相連，PLC控制器的輸出與伺服驅(qū)動(dòng)器相連，伺服驅(qū)動(dòng)器的一路輸出依次與X軸伺服電機(jī)、連軸器、X軸滾珠絲桿、X軸光柵尺連接；伺服驅(qū)動(dòng)器的另一路輸出依次與Z軸伺服電機(jī)、單軸機(jī)器人、Z軸光柵尺連接；X軸光柵尺和Z軸光柵尺的輸出分別與PLC控制器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述三維高精度全自動(dòng)超高頻段雷達(dá)天線近場(chǎng)測(cè)試閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的通信網(wǎng)絡(luò)包括以太網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種三維高精度全自動(dòng)超高頻段雷達(dá)天線近場(chǎng)測(cè)試閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)、PLC控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器、X、Z軸伺服電機(jī)、連軸器、X、Z軸光柵尺、X軸滾珠絲桿和單軸機(jī)器人；上位機(jī)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與PLC控制器相連，PLC控制器的輸出與伺服驅(qū)動(dòng)器相連，伺服驅(qū)動(dòng)器的一路輸出依次與X軸伺服電機(jī)、連軸器、X軸滾珠絲桿、X軸光柵尺連接；伺服驅(qū)動(dòng)器的另一路輸出依次與Z軸伺服電機(jī)、單軸機(jī)器人、Z軸光柵尺連接；X、Z軸光柵尺的輸出分別與PLC控制器相連。本實(shí)用新型既可以用手操盒進(jìn)行快速移動(dòng)控制，也可以通過(guò)上位機(jī)軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)精確控制，方便測(cè)試采集坐標(biāo)數(shù)據(jù)；可擴(kuò)展性強(qiáng)，有利于根據(jù)實(shí)際測(cè)試需要進(jìn)行后續(xù)開(kāi)發(fā)。
文檔編號(hào)G05B19/05GK202711000SQ201220446778
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者李明全, 高洋, 朱彥, 王云飛, 靳廣成, 張休玉, 邵昆林 申請(qǐng)人:成都錦江電子系統(tǒng)工程有限公司