基于ADRC的跟蹤雷達(dá)天線伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、跟蹤雷達(dá)天線伺服系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用于目標(biāo)搜索、空中防御、通信、定位等領(lǐng)域。其中控制電路是決定系統(tǒng)性能的重要部分，而控制器作為系統(tǒng)的核心元件決定了控制算法的執(zhí)行精度與效率，并且還直接影響系統(tǒng)的整體性能。本文在設(shè)計(jì)控制電路時(shí)充分考慮了系統(tǒng)中方位環(huán)路和俯仰環(huán)路的同步性以及系統(tǒng)的精確性和快速性，同時(shí)還兼顧了控制電路的功耗、體積、便于實(shí)施等因素。最終實(shí)現(xiàn)了以FPGA為核心控制器、以LMD18200為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的全數(shù)字控制電路設(shè)計(jì)。
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2、文所研究的跟蹤雷達(dá)天線伺服系統(tǒng)選用了成本低、抗干擾能力強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)變壓器來進(jìn)行絕對(duì)位置檢測(cè)。實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)變壓器非線性輸出信號(hào)到絕對(duì)線性位置信號(hào)的變換，是設(shè)計(jì)高性能跟蹤雷達(dá)天線伺服系統(tǒng)的前提。本文首先介紹了旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號(hào)線性變換器的已有設(shè)計(jì)方法，進(jìn)而提出了一種新穎的旋轉(zhuǎn)變壓器的實(shí)現(xiàn)和設(shè)計(jì)方法。該方法充分利用了正余弦信號(hào)的性質(zhì)，通過加減操作實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)變壓器位置信息的高精度變換，并且通過一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比進(jìn)一步說明了該方法的優(yōu)越性。
　　

3、對(duì)于跟蹤雷達(dá)天線伺服系統(tǒng)而言它是一種復(fù)雜的非線性、強(qiáng)耦合控制系統(tǒng)。本文提出了一種改進(jìn)的自抗擾控制器設(shè)計(jì)方法，該控制器通過ADRC控制算法動(dòng)態(tài)地解除了兩個(gè)環(huán)路的耦合，此外對(duì)于從伺服系統(tǒng)惡劣工作環(huán)境中引入的強(qiáng)烈干擾以及系統(tǒng)的未建模擾動(dòng)也進(jìn)行了抑制。文章對(duì)跟蹤雷達(dá)天線伺服系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)理進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，最后給出了系統(tǒng)的非線性數(shù)學(xué)模型。然后重點(diǎn)分析了如何通過ADRC實(shí)現(xiàn)兩個(gè)回路的解耦、動(dòng)態(tài)地抑制系統(tǒng)的擾動(dòng)、解決系統(tǒng)的飽和等問題。
　　論文中