伺服系统技术说明书

CINRADCINRADWSR-98D技术手册之天伺分册 11第一章伺服系统技术说明书概述CINRAD气象雷达是我国一种型的气象雷达,它能准确预报台风、冰雹和暴,避开损失。雷达中的伺服系统是用来掌握天线转动的，它能够依据RDASC置，亦能够依据RDASC信息处理机公布的速度命令准确地使天线匀速转动。2．主要性能和指标：方位运动范围：0°360°连续转动最大速度：34.5°/s速度误差精度：5%15°/s²~19°/s²位置误差：±0.2°轴角编码的精度优于±0.05°。俯仰运动范围：-1°+90°最大速度：34.5°/s速度误差精度：5%15°/s²~19°/s²位置误差：±0.2°轴角编码的精度优于±0.05°。伺服系统满足以下环境条件：温度和湿度条件室外环境温度 湿度最低最高工作-20C+49C15%100%非工作-62C+49C15%100%室内环境温度 湿度最低最高工作+10C+35C20%80%非工作-35C+60100%CINRADCINRADWSR-98D技术手册之天伺分册 3.2供电条件伺服系统工作原理位置环、速度环和加速度环。系统的构造框图如下：+++- K1D/A GrGaS1JS1nTKHaSRaHS加速度环由前向通道Ga/S、1/JS和负反响通道HS、HaS构成。通过与电机同轴的测速机，将系统输出速度转换成电压信号，再进展一次微分，然后送到加速度环的输入端，用加速度环的输入信号与之相减的差来掌握此环路。速度环由GrHS构成。通过与电机同轴的测速机，将系统输出速度转换成电压信号,然后送到速度环的输入端，用速度环的输入信号与之相减的差值来掌握速度环路,使天线按给定的速度匀速转动。位置环由计算机、数D/A、K1、速度环和轴角编码器构成。通过轴角编码器将系统输出转角转换成数字电压信号，送到计算机，由计算机按相应掌握算法计算后，将数据送构造特征及功能²数字掌握单元〔UD5A6〕²功率放大单元〔UD5A7〕²轴角编码器单元²变压器单元〔UD5A6〕US2.425.002。2CINRADCINRADWSR-98D技术手册之天伺分册 3模拟板模拟板上放置的是方位和俯仰两个支路的模拟环路元件，电路图见US2.891.022DL。1方位22HZ。N6、N7、N8、N11～N15构成方位支路另一个12．5HZ15HZ。方位测速机信号经N9平波衰减，形成速度环反响信号送至速度环。速度环反响信号经微分电路N10形成加速度环反响信号送至加速度环。R106～R109、V7～V10构成限幅电路，它把输出限制在±10V的范围内，印制板上其它的此类电路，都具有一样的限幅作用。4.1.1.2俯仰电路，它们是用来消退抑制数字采样频率对。、N33～N37构成俯仰支路另一个N31波衰减，形成速度环反响信号。速度N32形成加速度环反响信号。数字板US2.315.041DL。微处理器128个字节的RAM、21个特别功能存放器、4个8位并行口、一个全双工串行口16位定时器，是一个完整的计算机。程序存贮器〔EPROM〕的扩展8031的片内没有程序存贮器，必需外接EPROM电路作为程序存贮器。单片EA脚接地，CPUEPROM中的固化程序。由于单片机的P口是分时复用的地址/数据总线，因此在进展程序存贮器扩展时，必需利用地址锁存器将地址信号从地址/数据总线中分别出来。通常地址锁存器使用带三态缓冲输出的74LS573ALE。外部数据存贮器的扩展8031单片机内部有128个字节的RAM存贮器，CPU对内部RAM具有丰富128个字节数据的扩展功能，来扩展外部数据存贮器。WR、RD掌握线，而不用psen，所以数据存贮器和程序存I/OCINRADWSR-98D技术手册之天伺分册 5何扩展的I/O口及外围设备均占有数据存贮器地址。4.1.2.3数/模〔D/A〕转换器数/模〔D/A〕转换器电路将速度数字信号及位置误差数字信号转换为模拟电信号。4模/数〔A/D〕转换及状态检测与故障定位伺服监控要对天线座、PWM功率放大器，电机等部件进展状态检测与故障定位，要定位到最小可更换单元，其间被测对象既有开关量，又有模拟量〔如电压、速度等。对于开关量，我们选用Intel公司生产的8255A可编程输入输出接口芯片，通过编程可以转变其工作方式，使用敏捷便利，通用性强，是单片机与连接时的中间接口电路。对于模拟量，需要将检测到的连续变化的信号，通过模/数电路转换成数字量，然后输入到微处理器进展处理，将处理后的数据汇同开关量的状态按要求以Bit的形式上报RDASC信息处理机。 具体故障检测项如下：²伺服功率放大器制止²伺服功率放大器短路²伺服功率放大器过温²伺服功率放大器电源²电源过压²电源欠压²电机过热²天线座限位²减速箱液面高度²天线座手轮²方位、俯仰轴锁定4.1.2.5串行通信接口CINRAD伺服监控与RDASC信息处理机，通信接口承受EIARS－232C美国电子工业协会正式公布的串行总线标准，承受负规律：规律“1”：－5V～－15V规律“05V～＋15VRS－232CTTL电平连接时，必需进展电平软换。目前最常用3种电源＋12VCINRAD伺服监控对外行接口电路，承受美国MAX公司生产的集成电路产品电源种类。电源板电源板是用来给UD5A，UD5A7 供给低压直流电压的，电路图见US2．932．773DL。U1220VAC308VDC；U2、U3、U4U5308VDC转换成+28VDC、+5VDC、+15VDC、-15VDC。功率放大单元〔UD5A7〕功率放大单元布局见装配图US2.808.032。个用在方位支路，分别用来驱动各自支路的电机，它们受控于来自数字掌握单元9KW。单元内还有其他一些部件：一个掌握输入电压通断的沟通接触器；一个整流器；一套掌握电压泵升的电路。轴角编码器单元RDC模/数转换器、PLD可编程规律器件以及掌握脉冲组成。其构造框图如下：RDC旋粗转激 光磁 变 PLD 端压 RDC 机器精置位脉冲旋转变压器

移位脉冲压器主要技术参数如下：极对数： 1:32激磁频率 400C/s激磁幅度 26V输出幅度 11.8V测角精度 10″～15″CINRADCINRADWSR-98D技术手册之天伺分册 8旋变激磁信号发生器组成。其框图如下：晶体晶体分频电路选频电路功率放大4MC400C的方波信号，选频电路将前极输出的400C方波信号，转换为同频率的正弦波。在功率放大电路中，我们用输出变压器来提高激磁信号的幅度，它的作用主要是，隔离前降低前级放大电路输出信号的幅度，有利于提高信号质量且能削减设备的电源种类。RDC模/数转换器RDC大规模集成电路是旋变信号变换电路，它的作用是将旋转变压器，粗精PLD可编程规律器件的输入信号。PLD可编程规律器件PLD可编规律器件，利用先进的高科学技术和开发装置，可敏捷地编程实1:325813位的轴角数据；其次由于粗、精通道存在着相位差，因此对组合好的轴角数据要进展纠错处理；第三将并行数据变换成串行数据，在置位脉冲与移位脉冲信号的掌握13位串行轴角数据输出到光纤电缆上。变压器单元380VAC69.4VAC输出，转换后的电压送功率放大单元。故障分析与排解CINRAD监控台上显示的报警信号推断出有故障的部位，然后能有针对性地进展排解。伺服系统设计制造时有意识地按功能划分成了假设干个便于修理的可更换单元，这样当推断出有故障的部位后，可以很便利地将有问题的单元进展故障排解。下面列出一些故障现象及排解方法：过了使用温度范围，极易将电机损坏，这时须将此支路上的功率放大器关断，不让电机连续转动，使电机的温度渐渐降下来。看清是哪一个齿轮箱的油位传感器报的警，然后可上天线座将相应齿轮箱的注油孔翻开，注满油，故障可排解。功率放大单元〔UD5A7〕面板上的三相指示灯有一个不