基于ADRC的跟蹤雷達天線伺服系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、跟蹤雷達天線伺服系統(tǒng)被廣泛地應用于目標搜索、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。本文在設計控制電路時充分考慮了系統(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，同時還兼顧了控制電路的功耗、體積、便于實施等因素。最終實現(xiàn)了以FPGA為核心控制器、以LMD18200為伺服電機驅(qū)動器的全數(shù)字控制電路設計。
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2、文所研究的跟蹤雷達天線伺服系統(tǒng)選用了成本低、抗干擾能力強的旋轉(zhuǎn)變壓器來進行絕對位置檢測。實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)變壓器非線性輸出信號到絕對線性位置信號的變換，是設計高性能跟蹤雷達天線伺服系統(tǒng)的前提。本文首先介紹了旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號線性變換器的已有設計方法，進而提出了一種新穎的旋轉(zhuǎn)變壓器的實現(xiàn)和設計方法。該方法充分利用了正余弦信號的性質(zhì)，通過加減操作實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)變壓器位置信息的高精度變換，并且通過一系列實驗結(jié)果的對比進一步說明了該方法的優(yōu)越性。
　　

3、對于跟蹤雷達天線伺服系統(tǒng)而言它是一種復雜的非線性、強耦合控制系統(tǒng)。本文提出了一種改進的自抗擾控制器設計方法，該控制器通過ADRC控制算法動態(tài)地解除了兩個環(huán)路的耦合，此外對于從伺服系統(tǒng)惡劣工作環(huán)境中引入的強烈干擾以及系統(tǒng)的未建模擾動也進行了抑制。文章對跟蹤雷達天線伺服系統(tǒng)的運行機理進行了數(shù)學建模，最后給出了系統(tǒng)的非線性數(shù)學模型。然后重點分析了如何通過ADRC實現(xiàn)兩個回路的解耦、動態(tài)地抑制系統(tǒng)的擾動、解決系統(tǒng)的飽和等問題。
　　論文中