高低角俯仰限制電路的設計-文庫吧資料
2025-07-06 10:02本頁面
【正文】 的俯仰俯仰部分可以用平面連桿機構，本設計重點不是對機構的設計，因此對上面的機構的分析主要是論證其可行性。門架舉升到位后，舉升機構對門架施加預緊力，將門架、舉升機構及轉盤在預緊力的作用下連接形成剛性支撐結構。 機構動態(tài)穩(wěn)定性設計俯仰舉升機構屬于平面四連桿機構，存在較多的裝配間隙，機構的動態(tài)穩(wěn)定性不足。由電機額定轉速及絲杠最低轉速可以得出傳動鏈總速比最大為,減速機速比選為,則末級齒輪副速比最大值為,初步確定末級齒輪副速比 im= 1。俯仰機構總行程約為1000 mm ，運動時間不大于 2 min，則梯形絲杠的最低轉速： 根據(jù)以上計算結果 ，驅動電機初選2 .2 kW 交流伺服電機，額定輸出扭矩 7 .0 N ，則單套俯仰機構的設計驅動力矩為224．4 N 設計計算出于與舉升機構相同的考慮，俯仰機構使用梯形絲杠副結構，初選與舉升機構同規(guī)格的梯形絲杠，其參數(shù)為 公稱直徑： d =60 mm 導程： p =9 mm根據(jù)第 3 節(jié)的分析，俯仰機構載荷最大值為 31 kN，則絲杠的驅動力矩 T = 149．6 N但其防護性能更佳，環(huán)境適應性較強，維護簡單。二者的區(qū)別在于電動缸是將絲杠的旋轉運動轉換為螺母的直線運動。 俯仰機構設計 俯仰機構采用單級伺服電動缸機構。由電機額定轉速及螺母最大轉速可以得出傳動鏈總速比最大值為，減速機速比選為，則末級齒輪速副比最大值為，初步確定末級齒輪副速比為 im= 1。m舉升機構總行程約為430 mm，運動時間不大于1min，則梯形螺母的最低轉速為 根據(jù)以上計算結果， kW 交流伺服電機， N 當量摩擦角：ρv=176。絲杠暴露在外，可為絲杠加裝防護罩，以增強絲杠的環(huán)境適應性。絲杠傳動機構是將電機的旋轉運動通過螺旋傳動副（滑動或滾動螺旋副）的機械運動轉換為絲杠的直線運動，并利用伺服電機的閉環(huán)控制特性，實現(xiàn)對推力、速度和位置的精密控制。 圖中紅色實線為俯仰機構單套載荷變化曲線，藍色虛線為舉升機構單套載荷變化曲線。 仿真工況分析：在實際工作中，在天線的重量分布不均勻以及機構運動同步性的差異等因素的影響下，2套俯仰、舉升機構在受力上會有所不同。天線工作狀態(tài)如圖 4 所示。 方法 1） 控制簡單，但轉換過程中偏心現(xiàn)象較為明顯； 方法 2） 重心控制較好，但由于同時運動的構件較多，機構同步性要求較高，伺服控制難度較大。電動缸與絲杠傳動機構同時啟動，然后同時運動到位，一步即可完成狀態(tài)轉換。單級電動缸首先伸出到位，完成天線的俯仰運動，然后在絲杠傳動機構的驅動下，門架轉動到位，完成天線的舉升運動，分 2 步完成天線狀態(tài)的轉換。 舉升機構與俯仰機構各為2套，分別同步運動，既可降低對天線骨架的剛性要求，又可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。在具體的工程設計中，圖2中 7 為傳統(tǒng)的絲杠傳動機構，5 為單級電動缸（作為俯仰機構） ，2 為門架，機架1為轉臺的轉盤。機構中，活動構件數(shù) n=6，低副 L=8，高副 H=0，機構自由度為 P=3n－2L－H=2機構自由度數(shù)與主動件數(shù)相等，符合機構運動原理。文中提出了一種基于平面機構原理的傳動機構方案，可滿足上述要求。某型雷達系統(tǒng)要求在工作狀態(tài)時天線要滿足以下條件：1） 能夠舉升至一定高度；2） 有一定的預仰角；3） 轉動時天線偏心量盡可能?。?） 結構緊湊、控制方便、維護簡單。如圖1（b）所示，通常采用全機電伺服傳動技術，天線單獨運動，舉升機構為滑軌結構。目前常用的狀態(tài)轉換機構技術主要有以下2種1） “舉升轉臺 + 俯仰機構”式設計。 現(xiàn)代車載式高機動雷達天線車具有工作及運輸2種狀態(tài)，即在工作時將天線舉升至一定高度，并將天線陣面翻轉至一定的俯仰角度，可以減小地面及車上設備對天線波束的影響；工作結束后將天線恢復到水平狀態(tài)或其它特定角度，整車外形尺寸滿足公路、鐵路運輸時不超高、不超寬的要求。要求雷達天線高低角工作范圍為15—95度，當轉到接近最高和最低極限位置時，該電路自動去掉天線驅動電機上的控制電壓，并使天線很快被制動，防止機械和電機過荷損壞，起到保護作用。對高低角俯仰限制電路的研究分析，發(fā)現(xiàn)前人的設計思路主要有脈沖電路，也有用單片機來控制的。在當今隨著科技的迅猛發(fā)展，人們對雷達設備精準度要求的不斷提高，雷達俯仰機構的設計問題必將引起人們的廣泛關注，也必將得以進一步的發(fā)展。如果使用不同的調制方式，連續(xù)波雷達和脈沖雷達都可以測量目標的距離和徑向速度。低PRF雷達主要用于測距，它對目標的速度（多譜勒頻移）不敏感。脈沖雷達的波形為調制脈沖串。
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