一种基于FPGA的方位增量码产生方法

雷达伺服系统控制天线旋转时需要将方位角码实时地送给显控系统使用,方位角码如果用传统并行接口来传输,并采用差分方式抑制共模干扰,线缆数量较多,不利于安装调试且可靠性较差。而且当舰船航向角变化时,方位角码容易产生跳变。提出一种方位增量码产生技术,在FP⁃GA中将并行的方位角码转换成串行的增量码脉冲,消除方位角码跳变影响。使用RS422接口发送,简化线路,提高设备可靠性。

基于双增量码道的绝对式编码器设计

通过插补细分技术,提高编码器测量系统的整体精度和分辨率。用两个增量信号的相位关系实现绝对位置的测量。使用较小的光学传感器和简单的光源,实现较低的功耗和空间的节省,从而降低系统成本。

一种低成本高精度动中通天线轴角标定和反馈方法

动中通天线主要任务是在载体高速移动时,依据目标卫星信息和载体位置、姿态数据,实时计算天线的对星指向角,并控制天线快速对准卫星并实施跟踪,保障信号实时传输。传统动中通天线配备了绝对式码盘,用来确定天线的轴角,同时天线的电机配备了增量式码盘用于电机转速反馈和控制,这增加了天线的体积、重量和成本。本文考虑了动中通天线的特点,去掉了绝对式码盘,使用电机配备的增量式码盘,并结合动中通天线具备的限位开关,提出了一种低成本、高精度且十分可靠的动中通天线轴角标定方法,并针对姿态数据延时和驱动器角度上报延时,通过拟合做了角度补偿,进一步提高了轴角的反馈精度,为动中通天线的低成本、小体积、低轮廓、轻重量和低功率的发展方向提供支持。

基于数字化标尺的视觉读数系统研究

为了改进目视光学仪器的读数系统,设计了一种基于数字化标尺的视觉读数系统。该系统采用绝对码标尺做基准,使用由光学系统、CCD摄像机和计算机组成的读数系统来读取标尺数值。系统不仅消除了增量码标尺的累积误差的影响,而且还实现了刻线的自动瞄准定位和读取。实验证明,该读数系统的不确定度为0 12μm,其精度比目视读数系统提高了5倍以上。

雷达方位信息传输的方法及问题分析

针对雷达真方位量的传输 ,分析了几种传输方式的特点 ,介绍了并行码传输处理的方法 ,详细论述了增量码传输方式、在试验中出现的问题及补救措施。

机载SAR天线稳定平台中的信号采集与处理

机载合成孔径雷达使用陀螺稳定平台使天线在惯性空间保持稳定并跟踪地速方向.稳定平台需要对分别来自于惯导系统,光纤陀螺,光电码盘的指令角、实际角速度、实际角位置信号进行采样.介绍了基于DSP的陀螺稳定平台控制器对上述三组数据进行采样的硬件实现方法.由于测量信号中通常包含有随机噪声,根据三种信号的特点及系统要求分别设计了数字滤波器,对采集到的信号进行滤波处理,使其可作为平台控制器输入的数据.文中所介绍的信号采集与处理办法应用于某机载SAR天线稳定平台中,平台在二维飞行模拟转台上能够完成稳定和跟踪的任务.

一种快速扫描伺服系统的设计与实现

针对某雷达天线需要快速机械扫描的需求,设计并实现了一种快速扫描伺服系统。硬件设计上,采用了直流力矩电机直接驱动,选择了高分辨率的增量式码盘同时完成测速和测角。软件控制策略上,采用了反馈加指令前馈的复合控制方式,利用非线性跟踪微分器完成了对码盘速度信号的平滑滤波,另外还设计了一种光滑的合成位置扫描指令。文中首先给出了系统软硬件的详细设计过程,然后进行了系统仿真和实测验证。仿真和实测结果表明,设计的扫描伺服系统不仅实现了对快速位置扫描指令的高精度跟踪,而且做到了低机械噪声的快速扫描。

分数槽集中绕组感应电机定转子参考位置分析

在进行分数槽集中绕组样机电磁耦合试验时,将测得的样机感应电压波形和通过Maxwell仿真得到的电压波形进行比对,但需让转子相对于定子的初始相位与仿真时定转子的相对位置保持一致,从而可对试验结果进行更有效的分析。转子的参考位置通过理论分析和仿真计算找到特殊点位置标记为“零点”,再通过试验验证“零点”位置的存在,并在码盘上对位置进行标记,以达到仿真感应电压波形与试验感应电压波形相吻合的目的,为后续的电机测试研究提供便利。

用于花式纺纱机的多通道电机控制系统设计

针对传统纺纱机的分梳辊、罗拉等工作部件因无法实时调节速度造成成品纱线粗细不均、断线等问题,以步进电机作为纺纱机的主要工作部件,设计了基于FPGA的多通道电机控制系统,并在硬件平台上加以验证。在程序中设置多个寄存器存放当前所有电机的给定速度、实际速度等信息,以增量式光电码盘实时检测电机转速并传输给FPGA,运用S曲线算法控制电机速度自动调节至给定值,最终在液晶屏幕上显示调节后的电机速度和档位。实验结果表明,S形速度曲线更符合步进电机的加减速特征,能够缩短电机达到所需速度的工作时间,且其硬件平台易于搭接,控制精度高,操作简易。

Development of a Multi-DOF Robotic Controller for Academic Purposes

This article presents the development of a robotic controller for technical training, academic teaching, and research. The controller was designed to interact from 1 to 6 DOF （degrees of freedom） serial robotic arms, actuated by brushed DC （direct current） servomotors equipped with incremental encoders. Controller architecture is based on four components： a processor, a reconfigurable FPGA （field-programmable gate array）, measurement I/O hardware and software. Functionality of the robotic controller has been proved by means of the interaction with an SCARA （selective compliance assembly robot arm）. The proposed controller presents the potential to teach technical courses （like robotics, control, electronics and programming） and to implement and validate advanced control algorithms.