雷达天线控制系统的设计.doc
雷达天线控制系统工作流程
雷达天线控制系统工作流程Radar antenna control systems are an essential part of radar technology. 雷达天线控制系统是雷达技术中不可或缺的一部分。
These systems are responsible for accurately positioning and controlling the radar antenna to ensure optimal performance. 这些系统负责精确定位和控制雷达天线，以确保最佳的性能。
The workflow of a radar antenna control system involves several key steps that are vital to its successful operation. 雷达天线控制系统的工作流程涉及几个关键步骤，对于其成功运行至关重要。
From receiving input signals to transmitting processed data, the system must seamlessly and effectively manage the entire process. 从接收输入信号到传输处理后的数据，系统必须无缝地并有效地管理整个过程。
The first step in the workflow of a radar antenna control system is to receive input signals from the radar system itself. 在雷达天线控制系统的工作流程中，第一步是从雷达系统自身接收输入信号。
These signals contain important data about the target being tracked and provide the necessary information for the control system to make accurate adjustments. 这些信号包含了被追踪目标的重要数据，并为控制系统提供了进行准确调整所需的信息。
某雷达天线升降调平机构设计
某雷达天线升降调平机构设计作者：李波李志有曲颖来源：《中国新技术新产品》2014年第02期摘要：天线升降调平机构具有二级升降和调平功能，不仅承担了机动式雷达天线的架设和撤收工作，还能够对天线安装面进行自动调平。
本文介绍了天线升降调平机构的适用范围、基本组成、工作原理和设计计算，并论述了天线升降调平机构在设计方面是如何满足国军标环境适应性要求的。
关键词：升降机构；丝杠；自锁；调平；环境适应性中图分类号：TN95 文献标识码：A1 适用范围机动式雷达天线多安装于车载方舱内，雷达工作时，天线必须全部裸露在方舱外，周围不得有任何遮挡物，在运输过程中，天线又必须收回方舱中。
因此，在车载方舱内必须有一套升降装置来担负天线的升降任务。
天线升降调平机构可以安装于舱内，能够承担雷达天线的架设、撤收和调平任务。
雷达工作时，天线升降调平机构可将雷达天线举升至舱外的预定高度，然后自动对雷达天线的安装面进行调平；雷达工作结束后，可将雷达天线全部撤收回舱内。
2 结构设计2.1 基本组成天线升降调平机构主要由一级升降机构、二级升降机构和调平机构组成。
一级升降机构主要任务是将雷达天线升出舱外，但因结构因素影响不能把全部雷达天线升出舱外。
二级升降机构是对一级升降机构的补充，它能够将雷达天线升到舱外预定的高度。
调平机构是将天线升降调平机构上的天线安装面调整到与水平面平行的位置。
天线升降调平机构的基本组成见图1。
2.2 工作原理雷达天线架设过程：一级升降电机先通电旋转，带动主动链轮旋转，再经链条带动从动链轮和四个一级升降丝杆同步转动，从而将一级升降板升至舱顶壁。
一级升降板达限位高度时，一级升降行程开关动作，电机断电，同时二级升降电机通电工作，通过圆锥齿轮、链轮、链条传动，带动三根二级升降丝杆同步转动，将二级升降板举升。
当二级升降板升至预定高度时，二级升降机构行程开关动作，二级升降电机断电。
然后，调平系统开始工作，当安装在天线安装板上的倾角传感器感应出天线安装板没有水平时，控制系统会自动启动X轴调平电机和Y 轴调平电机动作，带动调平丝杆调整万向架和天线安装板的位置，直至倾角传感器显示水平。
雷达天线自动调平系统的设计与实现
【 ｅ ｏｄ 】 ｈｒｏ ； ｕ ｍ ｔ ｖ ； Ｐ Ｄ Ｋ ｙ ｒｓ ｗ ｏｚｎ ａｔ ａｃ ｅｅ Ｃ Ｌ ｉ ｏ ｉｌ ｌ
用单 片机 和可 编程 器件 实现 的车 用机 电式 雷达 天线 自
Ｏ 引 言
对 于采用 机械 扫 描 天线 的雷 达 ， 位 测 量 和 跟踪 方
动调整系统方案
【 ｂｔ ｃ】 Ｔ ｅ ｏｚ ｄ ｔ ｎ ｄｓ ｌｆｃ ｅ ｃｕ ｃ ｏ ｔｇｔ ａｋ ｇ ｎ ｅ ｕ ｎ ｅ ｄ ｒｕ— Ａ ｓ ａｔ ｒ ｈ ｒｏ ｏｒ ａ ａ ｅ ａ ｅｅ ａａｅｔｔ ｃｒ ｙ ｆａ ｅｔｃｉ ｄｍ ａ ｒｇ ｏ ａ ｓ ｏｓ ｈｉ ｎ ｆａｒ ｎ ｎ ｐ ｔ ｆ ｓｈ ａ ａ ｒ ｒ ｎａ ｓ ｉ ｔｔ ｒ ｒ ｅ ｈ ａ ｉ
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第２卷 ８
７ ４
第７ 期
现 代 雷 达
Ｍｏ ｅ Ｒａ ａ ｄ ｍ ｄ ｒ
Ｖ０ ． ８ Ｎｏ ７ １２ ．
２０ ０ ６年 ７月
Ｊ ｌ ０ ６ ｕｙ ２ ０
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
雷达 天 线 自动 调 平 系统 的设 计 与 实现
雷达天线布局设计指南
引言：雷达天线布局设计是雷达系统设计中至关重要的一环，它直接决定了雷达系统的性能和功能。
本文将从概述、天线布局原则、天线布局设计步骤、常见布局方案和优化技术等方面进行详细阐述。
概述：雷达天线布局设计是为了实现雷达系统的感知和探测功能，通过合理的天线布局，实现最佳的探测范围、角度覆盖和目标跟踪。
布局设计应考虑信号的辐射和接收特性、天线之间的相互影响、电磁兼容性和机械设计等因素。
下面将详细介绍雷达天线布局设计的原则和步骤。
天线布局原则：1.最佳信号接收：天线应布局在可获得最佳信号接收强度和方向角的位置，避免遮挡物的影响，确保雷达系统的有效工作。
2.最小相互干扰：天线间的相互干扰会导致数据错误或丢失，布局时应考虑天线间的最小距离和方向，避免干扰。
3.平衡角度覆盖：天线布局应覆盖所需的角度范围，以实现目标的全方位探测。
4.电磁兼容性：天线的布局应避免电磁干扰或受到外部电磁场的干扰，保证雷达系统的正常工作。
5.机械设计：天线布局应考虑机械强度和稳定性，以适应各种恶劣环境条件。
天线布局设计步骤：1.分析需求：根据雷达应用场景的需求，确定雷达系统的工作范围、探测距离、探测角度和目标类型等参数。
2.地理环境分析：通过分析雷达系统所处的地理环境、地形地貌和遮挡物的分布，确定雷达的安装位置。
3.天线布局初始设计：根据需求和地理环境分析结果，进行初始的天线布局设计，包括天线的数量、位置和方向等。
4.仿真和优化：利用雷达系统仿真软件进行天线布局的仿真和优化，评估不同布局方案的性能指标，如覆盖范围、信号接收强度等。
5.最终设计：根据仿真和优化结果，进行最终的天线布局设计，确定具体天线的位置和方向，以满足雷达系统的性能指标。
常见布局方案：1.线性布局：将天线按照一条直线或弧线排列，适用于需要覆盖一定角度范围的场景，如航空雷达。
2.阵列布局：将多个天线按照特定的阵列形式布局，通过相位控制实现指向性和波束控制，适用于需要高精度目标探测的场景，如火控雷达。
PID雷达天线控制系统
自动控制理论课程设计报告研究课题PID雷达天线控制系统学院专业班级姓名学号年月PID雷达天线控制系统摘要：这篇文章是把PID调节器运用于雷达位置伺服系统，使其跟踪能力和迅速反应能力得到改善。
采用校正数字PID 控制器作为控制器，通过Matlab 仿真对校正 PID 控制雷达天线系统响应曲线进行分析，结果表明，基于校正 PID 控制的雷达天线系统响应时间短，满足了雷达天线对控制性能的要求。
关键词：PID 控制；雷达天线系统。
PID radar antenna control systemAbstract:This article is to put PID adjustor into the radar servo system, and improve the tracking ability and rapid response ability.we choose the digital PID controller as controller.Through the simulation of Matlab to design of the calibration PID control radarantenna system and analyse the radar antenna system calibration PID response curve. Results show that based on the calibration of the PID control system of the radarantenna short response time meet the radar antenna to control performance requirements.Key words: P ID adjustor ; Radar antenna system.1.引言：在自动控制系统中，要提高系统的静态精度，增大放大倍数，但系统增大放大倍数后，由于系统中惯性的影响，容易使系统发生振荡，因此，提高放大倍数，减小静态误差和提高系统稳定性便成了一对主要矛盾。
基于PLC控制的雷达天线同步驱动系统设计
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ：ＰＬ ｄ Ｃ：ａ ｔｎ ａａｒｙ ｐ ｏｒ ｍａ ｌ ｏ ｕｅ ｏ ｔｏｌｒ ｅｖ — ｏ ｔｏ；ｓｎ ｈ ｏ ｏ ｓ ｎ ｅ ｎ ｒａ ； ｒ ｇａ ｍ ｂｅ ｃｍｐ ｔｒｃ ｎｒｌｅ；ｓｒｏ ｃ ｎｒ ｌ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ
１引 言
在机 动 式 雷 达 的结 构 设 计 中 ．为 了实 现 平 面
面 的分 力 产 生 的阻 力 矩
Ｍ ＝ Ｍ Ｍｆ
；摩 擦 力 矩 尬 （ 擦 摩
１
力矩 可忽 略不 计 ） ，如 图 １ 示 。 所
阵列 式 天 线 的展 开 收 拢 控 制 ，常采 用 丝 杆 螺 旋 机 构 来 实 现 。在 工 程 实 际设 计 中 。采 取 双 丝 杆 机 构
Ｎ
（０ １）
、
＼ 乏／ ：
Ｙ
其 中 ： 为 电机 转 速 ，ｒ ｉ ； ／ ｎ ｍ 为伺 服放 大器 速度 给定 电压 ，Ｖ。
位 置 凋搬
同步 驱 动 系统 调 整 控 制 回路 的 系 统框 图 如 图
３所示 。
计算机 伺厦放大器 减速器
双 丝 杆追 随 式运行
隙模 块化 齿 轮减 速器 。９ ０ ３０系列伺 服 控 制器 主 要
（） ５
Ａｓ Ｏ ｔ （ ｉ ） ｎ ｖ＋￣） ２ ｎ ａ ｄ
－
指 标 如 下 ：内置 Ｃ Ｎ总 线 ：斩 波 频 率 ８ ／６ Ｈ ， Ａ ｋ１ ｋ ｚ 可 实 现 自动 降 噪 和 降 耗 优 化 ：调 速 范 围 为 １ —
雷达天线伺服控制系统要点
概述用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。
又称随动系统。
在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）。
伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。
它是由若干元件和部件组成的并具有功率放大作用的一种自动控制系统。
位置随动系统的输入和输出信号都是位置量，且指令位置是随机变化的，并要求输出位置能够朝着减小直至消除位置偏差的方向，及时准确地跟随指令位置的变化。
位置指令与被控量可以是直线位移或角位移。
随着工程技术的发展，出现了各种类型的位置随动系统。
由于发展了力矩电机及高灵敏度测速机，使伺服系统实现了直接驱动，革除或减小了齿隙和弹性变形等非线性因素，并成功应用在雷达天线。
伺服系统的精度主要决定于所用的测量元件的精度。
此外，也可采取附加措施来提高系统的精度，采用这种方案的伺服系统称为精测粗测系统或双通道系统。
通过减速器与转轴啮合的测角线路称精读数通道，直接取自转轴的测角线路称粗读数通道。
因此可根据这个特征将它划分为两个类型，一类是模拟式随动系统，另一类是数字式随动系统。
本设计——雷达天线伺服控制系统实际上就是随动系统在雷达天线上的应用。
系统的原理图如图1-1所示。
1 雷达天线伺服控制系统结构及工作原理图1-1 雷达天线伺服控制系统原理图系统的结构组成从图1-1可以看出本系统是一个电位器式位置随动系统，用来实现雷达天线的跟踪控制，由以下几个部分组成：位置检测器、电压比较放大器、可逆功率放大器、执行机构。
以上四部分是该系统的基本组成，在所采用的具体元件或装置上，可采用不同的位置检测器，直流或交流伺服机构等等。
现在对系统的组成进行分析：1、受控对象：雷达天线2、被控量：角位置m θ。
3、干扰：主要是负载变化（f 及L T ）。
4、给定值：指令转角*m θ。
5、传感器：由电位器测量m θ、*m θ，并转化为U 、*U 。
机电式雷达自动调平系统设计
机电式自动调平系统设计摘要：本文介绍了一种针对一机动雷达天线车自动调平系统的设计，该系统采用伺服电机作驱动源，通过减速器带动丝杆伸缩推动千斤顶动作，以水平传感器测取天线车倾斜信息，自动调平处理器以一单片机为核心，接收传感器信息判断并发出信号，控制相应调平腿动作直到天线车水平。
该系统实验证明，其调平精度及时间均能满足雷达整机的要求。
关键词：机电式PWM 自动调平1 引言随着现代战争中飞机、导弹等空中进攻性武器性能的快速发展，使军用地面雷达面临严峻挑战，在不断追求功能完善、性能先进、工作可靠的同时，对雷达的机动性提出了更高的要求。
近几年来，为使雷达做到快速架设投入战斗、迅速拆收转移阵地，在设计时对以前许多由人工完成的动作都采用了自动控制完成，如雷达的架设、拆收、方位标定、调平等，本文介绍了一种雷达天线车的自动调平系统的设计。
雷达天线车自动调平系统是机、电设计紧密结合的一体化自动控制系统，一般包括执行、控制、传感等部分。
由于执行机构采用的驱动方式不同又可分成两大类，一种采用液压作为驱动源，称为机电液一体化系统，另一种采用电机产生原动力，通过减速器驱动丝杆动作，称为机电一体化系统。
本文介绍的自动调平系统是一种机电一体化系统。
2 系统简介本系统是针对一新型雷达进行设计的，该雷达进行高度的集成化设计，雷达天线、发射机、接收机、信号处理等均安装于一机动车的平台上，雷达天线采用轻型的双弯曲抛物面天线，工作时必须将天线车调平才能保证雷达的测量精度。
天线车的总重约18000公斤，有四只机电调平腿，调平腿工作时的跨距约为5×2.3米，调平过程中每只千斤顶载荷约8000公斤，静态载荷约12000公斤，千斤顶行程为500mm，具有自锁功能。
雷达系统对天线车自动调平的主要技术指标为：1、调平时间不大于3分钟2、调平精度，任意方向小于6¹本系统是机电一体化系统，调平执行机构采用交流伺服电机通过摆线减速器驱动梯形丝杆千斤顶来完成天线车四个支撑腿的升降，采用倾斜传感器来测取天线车纵轴与横轴的倾斜角，倾斜信号输入控制箱内微处理电路，对数据分析判断后分别输出脉冲串去驱动四路交流电机运转，从而控制调平执行机构对天线车调平。
某型雷达设备天线自动架设与撤收控制系统的安全性设计方法
穿戴防静电服，使用绝缘工具，确保实验过程的 安全性。
实验过程和数据记录
实验步骤
按照操作手册逐步完成雷达天线 的自动架设和撤收过程，并记录 关键步骤的操作时间和状态。
数据采集
使用测试仪器实时监测雷达设备 的电气参数、机械运动状态等， 并记录实验数据。
故障模拟
人为设置一些常见故障，如电源 故障、传感器故障等，观察系统 的应对情况并记录相关数据。
故障预测模型建立
收集雷达设备天线自动架 设与撤收控制系统的历史 故障数据，进行预处理和 特征提取。
对故障预测模型进行训练 和验证，确保其准确性和 可靠性。
ABCD
利用机器学习、深度学习 等算法，建立故障预测模 型，对系统故障进行预测 。
实时采集系统运行数据， 输入到故障预测模型中， 实现系统故障的实时预测 。
安全性设计要求和挑战
在复杂环境中如何确保控制系统的稳 定性和可靠性。
如何实现对天线状态的实时监测和故 障预警。
现有安全性设计方法及不足
01 现有安全性设计方法
02
采用冗余设计，如备份电源、备用传感器等，以提高
系统可靠性。
03
实施定期维护和检查，确保设备处于良好状态。
现有安全性设计方法及不足
• 对操作人员进行专业培训，提高其对安全 操作的重视程度。
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某型雷达设备天线自动架设与撤 收控制系统的安全性设计方法
汇报人：XX 20XX-01-28
目录
• 引言 • 雷达设备天线自动架设与撤收控制系统概
述 • 安全性设计方法之风险评估 • 安全性设计方法之可靠性分析 • 安全性设计方法之故障预测与健康管理 • 安全性设计方法之安全防护与加固 • 实验验证与结果分析 • 结论与展望
雷达的工程设计方案
雷达的工程设计方案一、引言雷达技术是现代通信和导航系统中不可或缺的组成部分。
雷达主要用于探测、跟踪和识别远距离目标，其应用领域涵盖军事、民用航空、气象预报、海上监测等多个领域。
随着科技的发展，雷达系统也在不断进行创新和升级，以满足日益增长的需求。
本文将详细介绍一种雷达的工程设计方案，包括系统架构、技术规格、主要构成部分、测试方法等内容，以期为雷达系统的设计和应用提供一定的参考。
二、系统架构本雷达系统采用主动相控阵雷达技术，其主要架构如下图所示。
整个系统由天线、发射模块、接收模块、信号处理模块、控制模块等部分组成。
天线部分由一系列大功率、窄波束宽的阵列组成，用于进行波束的形成和指向。
发射模块通过功放将高频信号发射到天线上，形成射频波束；接收模块接收回波信号，并通过低噪声放大器进行增益，最终输入到信号处理模块进行处理。
信号处理模块通过数字信号处理技术，对接收到的信号进行解调、滤波、目标提取等操作，最终输出目标信息。
控制模块用于管理整个系统的工作，并对天线进行指向。
整个系统的构架能够实现高精度的目标探测、跟踪和识别功能，可应用于航空、军事等领域。
三、技术规格1. 工作频率：X波段，频率范围为8-12GHz；2. 探测距离：距离分辨率为10m，最大探测距离为200km；3. 波束特性：阵列天线可实现高精度波束形成和指向，波束宽度小于1度；4. 高功率发射：发射功率达到100kW，确保长距离目标的检测和跟踪；5. 高灵敏度接收：系统的接收灵敏度为-150dBm，能够接收微弱的目标回波信号；6. 数据处理能力：采用高性能数字信号处理器，能够实现复杂的信号处理算法。
以上技术规格能够满足雷达系统在各种复杂环境下的工作需求，同时也具备一定的抗干扰和抗干涉能力。
四、主要构成部分与技术特点1. 天线部分：天线采用主动相控阵技术，能够实现非常快速和精确的波束形成和指向，同时也具备多波束能力，可同时跟踪多个目标。
2. 发射模块：发射模块采用高功率双向功放技术，能够输出高功率和稳定的射频信号，确保长距离目标的探测和跟踪。
自动控制原理课程设计-雷达天线伺服控制系统要点
雷达位置伺服系统校正班级： 0xx班学号： xx姓名： xx指导老师： x老师—2011.12雷达位置伺服系统校正一、雷达天线伺服控制系统(一) 概述用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。
又称随动系统。
在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）。
伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。
它是由若干元件和部件组成的并具有功率放大作用的一种自动控制系统。
位置随动系统的输入和输出信号都是位置量，且指令位置是随机变化的，并要求输出位置能够朝着减小直至消除位置偏差的方向，及时准确地跟随指令位置的变化。
位置指令与被控量可以是直线位移或角位移。
随着工程技术的发展，出现了各种类型的位置随动系统。
由于发展了力矩电机及高灵敏度测速机，使伺服系统实现了直接驱动，革除或减小了齿隙和弹性变形等非线性因素，并成功应用在雷达天线。
伺服系统的精度主要决定于所用的测量元件的精度。
此外，也可采取附加措施来提高系统的精度，采用这种方案的伺服系统称为精测粗测系统或双通道系统。
通过减速器与转轴啮合的测角线路称精读数通道，直接取自转轴的测角线路称粗读数通道。
因此可根据这个特征将它划分为两个类型，一类是模拟式随动系统，另一类是数字式随动系统。
本设计——雷达天线伺服控制系统实际上就是随动系统在雷达天线上的应用。
系统的原理图如图1-1所示。
图1-1 雷达天线伺服控制系统原理图(二) 系统的组成从图1-1可以看出本系统是一个电位器式位置随动系统，用来实现雷达天线的跟踪控制，由以下几个部分组成：位置检测器、电压比较放大器、执行机构。
以上部分是该系统的基本组成，在所采用的具体元件或装置上，可采用不同的位置检测器，直流或交流伺服机构等等。
现在对系统的组成进行分析： 1、受控对象：雷达天线； 2、被测量：角位置m θ；3、给定值：指令转角*m θ；4、传感器：由电位器测量m θ,并转化为U ；5、控制器：放大器，比例控制；6、执行器：直流电动机及减速箱。
探地雷达天线系统构成与硬件参数青岛
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探地雷达天线
天线作用与类型
探地雷达天线的基本作用
• 发射天线：将电磁波尽量有效地发射出 去；
• 接收天线：接收所要的电磁波信号； • 数学作用：是一种滤波作用
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探地雷达天线
探地雷达天线的基本作用
• 探地雷达系统
天线设计
• 数学过程
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探地雷达天线的基本作用
冲击脉冲探地雷达是在时间域内进行的，硬件实现较为简单，脉冲信 号产生、传播、接收、处理都是在时间域上进行的，能够直观的观测出探 测的结果。在探地雷达商业仪器上占据主导地位。
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常见探地雷达系统
仪器类型
国外
美国GSSI公司的SIR系列雷达（ 美国劳雷公司代理销售）
瑞典MALA公司的RAMAC/GPR雷达系列
加拿大Sensrs&Software公司pulse EKKO型探地雷达
……..
国内
电子部22所，青岛电波所的LTD系列，航天部爱迪尔公司、 中国矿大（北京）等单位相继推出了自己的雷达产品。
4
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3.4 中国电波传播研究所——LTD系列
5
第6页/共31页
3.4 中国电波传播研究所——LTD系列
中国电波所研发超宽带雷达技术三十年，继LT-1、LTD-3、LTD-10、 LTD-2100/2200、LTD-X1/X2通用雷达之后，最新研制成功LTD-2600新 型智能化探地雷达系统。系统由基于Android系统开发的雷达主机、无 缝兼容最新高重频天线系列，具备功能强大的采集和事后处理软件组成， 应用于工程检测和地质勘察等领域。
Ｖｉｖａｌｄｉ天线
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雷达天线伺服控制系统讲解
概述用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。
又称随动系统。
在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）。
伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。
它是由若干元件和部件组成的并具有功率放大作用的一种自动控制系统。
位置随动系统的输入和输出信号都是位置量，且指令位置是随机变化的，并要求输出位置能够朝着减小直至消除位置偏差的方向，及时准确地跟随指令位置的变化。
位置指令与被控量可以是直线位移或角位移。
随着工程技术的发展，出现了各种类型的位置随动系统。
由于发展了力矩电机及高灵敏度测速机，使伺服系统实现了直接驱动，革除或减小了齿隙和弹性变形等非线性因素，并成功应用在雷达天线。
伺服系统的精度主要决定于所用的测量元件的精度。
此外，也可采取附加措施来提高系统的精度，采用这种方案的伺服系统称为精测粗测系统或双通道系统。
通过减速器与转轴啮合的测角线路称精读数通道，直接取自转轴的测角线路称粗读数通道。
因此可根据这个特征将它划分为两个类型，一类是模拟式随动系统，另一类是数字式随动系统。
本设计——雷达天线伺服控制系统实际上就是随动系统在雷达天线上的应用。
系统的原理图如图1-1所示。
1 雷达天线伺服控制系统结构及工作原理图1-1 雷达天线伺服控制系统原理图1.2 系统的结构组成从图1-1可以看出本系统是一个电位器式位置随动系统，用来实现雷达天线的跟踪控制，由以下几个部分组成：位置检测器、电压比较放大器、可逆功率放大器、执行机构。
以上四部分是该系统的基本组成，在所采用的具体元件或装置上，可采用不同的位置检测器，直流或交流伺服机构等等。
现在对系统的组成进行分析：1、受控对象：雷达天线2、被控量：角位置m θ。
3、干扰：主要是负载变化（f 及L T ）。
4、给定值：指令转角*m θ。
5、传感器：由电位器测量m θ、*m θ，并转化为U 、*U 。
题目雷达天线伺服控制系统设计与校正_实用模板
课程设计说明书
课程设计说明书
2.4.2 在前向通道中接入饱和非线性环节的Simulink模型及仿真分析
课程设计说明书
由图11与图13对比可得在校正后系统的前向通道中接入饱和非线性环节后超调量轻微减小
2.4.3在前向通道中接入回环非线性环节的Simulink模型及仿真分析 由图11与图15对比可得在接入回环非线性环节后超调量增大，调整时间变大
sys=tf(num,den) nyquist(sys) 由图3分析可知Nyquist轨迹包围点(-1，j0)，故校正前 闭环系统不稳定 2.1.5未校正系统的根轨迹分析 用MATLAB进行编程，程序如下
clear;clc num=[2000 100000]
课程设计说明书
den=[1 35 350 1000 0] sys=tf(num,den) rlocus(sys) hold on grid hold on
20XX
题目:雷达天线伺服 控制系统设计与校正
汇报人：xxx
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目录
课程设计说明书
题目:雷达天线伺服控制系统设计与校正
1PART 1
课程设计说明 书
课程设计说明书
1.课程设计简介 1.1课程设计任务 1. 使学生初步掌握控制系统数字仿真的基本方法 2. 学会利用利用MATLAB语言进行控制系统仿真和辅助设计的基本技能 1.2 课程设计内容 已知某雷达天线伺服反馈控制系统的开环传递函数为：。要求设计系统的校正装置，使系 统达到下列指标：(1)在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差ess≤1%(系统的速度误差 系数 Kv=100s-1；)；(2)超调量 Mp<30%，调节时间 Ts<2秒；(3)相角稳定裕度在 Pm >45°，幅值定裕度Gm>20 1.3 课程设计任务要求 1. 画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定
(完整word版)相控阵雷达系统的设计与分析
第一章相控阵雷达系发射信号的设计与分析1.1 雷达工作原理雷达是Radar（RAdio Detection And Ranging）的音译词，意为“无线电检测和测距”，即利用无线电波来检测目标并测定目标的位置，这也是雷达设备在最初阶段的功能。
典型的雷达系统如图1.1，它主要由发射机，天线，接收机，数据处理，定时控制，显示等设备组成。
利用雷达可以获知目标的有无，目标斜距，目标角位置，目标相对速度等。
现代高分辨雷达扩展了原始雷达概念，使它具有对运动目标(飞机，导弹等)和区域目标(地面等)成像和识别的能力。
雷达的应用越来越广泛。
图1.1：简单脉冲雷达系统框图雷达发射机的任务是产生符合要求的雷达波形（Radar Waveform），然后经馈线和收发开关由发射天线辐射出去，遇到目标后，电磁波一部分反射，经接收天线和收发开关由接收机接收，对雷达回波信号做适当的处理就可以获知目标的相关信息。
假设理想点目标与雷达的相对距离为R，为了探测这个目标，雷达发射信号()s t,电磁波以光速C向四周传播，经过时间R后电磁波到达目标，照射到目标上的电磁波可写成：()R-。
s tC电磁波与目标相互作用，一部分电磁波被目标散射，被反射的电磁波为()Rσ⋅-，其中σ为目s tC标的雷达散射截面（Radar Cross Section ,简称RCS），反映目标对电磁波的散射能力。
再经过时间R C 后，被雷达接收天线接收的信号为(2)R s t Cσ⋅-。
如果将雷达天线和目标看作一个系统，便得到如图1.2的等效，而且这是一个LTI （线性时不变）系统。
图1.2：雷达等效于LTI 系统等效LTI 系统的冲击响应可写成:1()()Mi i i h t t σδτ==-∑ (1.1)M 表示目标的个数，i σ是目标散射特性，i τ是光速在雷达与目标之间往返一次的时间，2ii R cτ=(1.2) 式中，i R 为第i 个目标与雷达的相对距离。
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雷达天线控制系统设计摘要本课题研究的雷达天线控制系统要求具有定位和等速跟踪功能，定位控制要求精度高、响应快，等速跟踪控制要求转速平稳。
早期的雷达天控系统大多采用模拟电路实现，如需调整控制参数时，就要更换控制器中一些元件，同时受环境温度、外界干扰及元件老化等因素的影响，调节器参数都会发生变化，从而影响控制性能。
一般的雷达天线的性能主要取决于其伺服系统的设计水平。
伺服系统的设计包括结构设计和控制设计两部分，这两部分是相互影响紧密耦合的。
一般所采用的设计方法是对结构系统和控制系统先分别设计，然后再根据要求进行调校，这往往会导致产品研制的周期长、成本高、性能差、结构笨重，不能保证伺服系统总体的综合性能最优。
针对雷达天线伺服系统设计中存在的结构设计与控制设计相分离的问题，提出一种结构与控制集成优化设计的模型，即采用手轮控制和电路自动化控制相结合的方式完成。
本文以雷达天线控制系统的研制为背景，设计了系统总体方案。
雷达为机动型远程警戒雷达，天线在圆周360°方位中进行运转工作，在伺服系统中对天线的控制实现远程遥控和人工控制。
工作中为了有效的消除云雨气象杂波的干扰，利用空间电磁场和目标的特性，在伺服系统中对云雨气象杂波的干扰实现线极化和原极化的转换控制。
对于天线360°圆周运转状态，需要通过处理变换并把360°圆周运转的模拟方位信号转换为数字方位信号，同时为雷达各个分系统提供出方位数据；通过方位处理可实现雷达寻北，对方位数据进行自动教北。
天线在架设时应进行升降俯仰控制，通过控制可安全操作升降俯仰。
关键词：雷达，天线，控制，精度，伺服Radar antenna control system designSummaryResearch of radar antenna control system requires a positioning and velocity tracking, positioning control requires high precision and fast response, speed speed tracking control requirements, such as stable. Most of the early days of radar controlled systems used analog circuits, need to adjust control parameters, it is necessary to replace the controller components in and influenced by environmental factors such as temperature, outside interference and component aging effects, changes regulator parameters, thus affecting performance.General performance of radar antenna mainly depends on the level of its servo system design. Design of servo system design including design and control of two parts, interaction between these two parts are tightly coupled. General system design method is used to structure and control system design, respectively, and then adjusted according to the requirements, which often leads to long product development cycles, high cost, poor performance, structure of heavy, cannot ensure the overall performance of optimal servo system. For the radar antenna servo system design of structure and control design of phase separation problem, proposed a model of integrated optimization design of structure and control, using hand wheel completed the combination of control and automatic control circuit.With development of the radar antenna control system in the background of this article, designing the general scheme of the system. Radar-Mobile early warning radar, antennas work running in a circle of 360 ° azimuth, remote control for antenna servo system of control and manual control. In order to be effective in eliminating Cloud and rain weather clutter interference using spatial characteristics of electro-magnetic fields and the target, Cloud and rain in a servo system of weather clutter jamming transition control for linear polarization and the polarization. Aerial 360 °circle running condition, use the transform and simulation of running in a circle of 360 °azimuth direction of signal into a digital signal, while for the radar system with location data through North azimuth radar homing, on North azimuth dataautomatically, to teach. Elevator pitch control should be carried out when the erection of the antenna by controlling the safe operation of elevator pitch. Keywords：Radar,Antennas, Control, Precision, Servo1绪论1.1课题背景及目的进几十年来，天线和雷达都有着惊人的发展，但基本原理没有重大突破。
目前，天线的各种类型层出不穷，性能要求越来越高，应用领域不断扩展。
军事装备和国民经济的迫切需求推动和牵引着天线理论和技术的日新月异的发展。
在现代科学技术的众多领域中，自动控制技术起着越来越重要的作用。
所谓自动控制，是指再没有人直接参与的情况下，利用外加的设备和装置（称控制装置和控制器），使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控量）自动的按照预定规律运行。
而近几十年来，自动控制技术的应用范围线已扩展到社会生活的各个领域中，已成为生活中不能缺少的组成部分。
雷达天线的形状虽然千奇百怪，但却有一个共同作用，即都是把电磁波集中起来形成波束实现定向辐射。
只是由于各种雷达所用的无线电波波长不同，才使它们的呈现出千姿百态的差异。
我们见到雷达天线在不停的转动，其实它是一个方位一个方位挨个的搜索和探测目标。
当天线转动时，集中起来的无线电波束也会随之转动。
这样，当强大的波束扫描到空中目标时，根据雷达收到回波时天线所指示的方位，便可以知道目标的方位，并根据波束由雷达发射到目标和由目标反射回到雷达所需要的时间、电波在空间的传播速度，就可以计算出雷达与目标之间的距离。
雷达天线控制系统有两种工作状态，一种是当雷达还有捕捉到飞机时，要有雷达手操作，通过设计的自动控制系统使天线旋转去搜索飞机，这是雷达的搜索过程。
第二种状态时当天线捕捉到目标时，由雷达天线作自动跟踪飞机的运动，系统处于自动跟踪的状态。
1.2雷达天线控制系统的研究现状随着电子、计算机、自动化等技术对武器装备性能的影响程度越来越大，车载天线稳定跟踪平台技术的研究始终是国内外各研究单位和大公司关注的热点。
在国外发达国家，如美、英等国的先进武器系统中，使用微惯性传感器的天线稳定跟踪平台得到了广泛的应用，美国的Ｍ１坦克、英国的“挑战者”坦克、俄罗斯的Ｔ－８２坦克等都采用了不同类型的天线稳定跟踪平台。
国内有公司和院所等单位在研制车载天线系统，但大多局限于各自行业的应用，而且大都不能满足部队的大发射功率、强抗风性、低温等要求，部队某单位也在研制同类系统，但还没有成熟产品的大量应用。
比较有代表性的有：（１）基于激光陀螺捷联惯导组合的天线控制系统该系统是由重庆巴山仪器厂开发的一种新的卫星天线的稳定与跟踪系统。
系统采用激光陀螺惯性导航系统（ＬＩＮＳ）的数学平台，给出天线相对于地理坐标系的控制信号，使天线稳定在地理坐标系中不受机座运动的干扰，同时系统中还有辅助的自动极值搜索控制，天线在跟踪时的误差达到最小。
（２）基于国产微机械传感器的卫星电视天线控制系统清华大学导航工程中心从１９９６年开始研制微机械惯性器件，在此基础上研制了一套基于微机械器件的卫星电视接收天线姿态稳定系统。
它采用惯性姿态测量与场强自动组合的方式来稳定跟踪天线，系统由微机械姿态测量模块、伺服控制机构和天馈子系统组成，所有数据处理和控制功能由一个嵌入式工控机完成。
微机械惯性姿态测量模块被固结于天线反射面上，用于实时测量天线的姿态和角速度。
当其姿态偏离设定值时，伺服控制机构及时进行调整，为了克服惯性器件的漂移，还同时使用了场强自动跟踪技术来保持天线准确地指向目标卫星，即始终保持场强最大。