舰载导航雷达用天线驱动系统改进方案一，现状及改进方案1．现状雷达用天线驱动系统采用直流24V电压供电，转速固定24转/分雷达用天线驱动系统采用模拟电路控制，模拟电路存在着种种弊端:模拟器件的工作状态极易受温度漂移的影响,使速度控制产生零点漂移误差；对弱小信号信噪分离困难,控制精度不高；不能利用控制算法的成果来改善性能等并且转速不稳定转速范围为（24±4）转/分2．改进目的舰载导航雷达天线驱动系统的任务是保证雷达天线以2档速度（24 rpm 或48 rpm）稳定旋转, 并且可切换驱动系统设计成转速闭环调节系统，1． 当风速突然加大时仍然以给定转速（24 rpm 或48 rpm）旋转2． 天线碰到人或者其他坚硬物体，天线自动停止转动3． 设计必要的保护电路4． 要求可靠性高、连续工作时间长二．改进方案方案1：使用原有电机，但是改变减速比（即改变齿轮箱的结构）齿轮箱的作用：是成比例的降低电机的转速，成比例的提高电机的的驱动转矩假设齿轮箱的减速比是J，传动效率为，电机的实际转速为n,电磁转矩为,则天线的转速n计算公式： n= （1）天线的驱动转矩T计算公式： T= J （2）如果降低齿轮箱的减速比J，降低为原来的,电机的转速不变，电压不变，则减速比变为J=J,下面将分析改变齿轮箱的减速比J后对整个驱动系统造成的影响。
a.天线转速变为:n==== 2n b.天线驱动转矩: 电动机的负载是天线，虽然天线转速提高为原来的2倍，但是负载并没有变负载不变，但是转速增加，制动转矩稍微增加 转速只是加大了摩擦力摩擦力增加 ，转矩增加即T> TC.电机的电磁转矩T= J = > ==2即电机的驱动转矩变为原来的2倍以上d.电机的电枢电流 其中为转矩常数，为主磁通也是常数 >=2即电机的电枢电流变为原来的2倍以上e.电机的输出功率>2>2即电机的驱动转矩变为原来的2倍以上f.电机的转速 其中R为电枢电阻<<即电机的实际转速下降，由于电枢电阻R很小,所以只是略微小于电机转速下降略微下降，导致天线转速略微下降即天线实际转速稍微低于48转/分解决办法：天线实际转速要达到48转/分，继续减小减速比，将减速比降为原来的或者更小，但电机的输入电压U不变则电机的实际转速将达到原来转速的3倍，则天线的转速可达到72转/分又，通过PWM控制电机的输入电压U可以降低电机转速，降低电机转速也就降低天线转速 ，使天线转速最终稳定在48转/分小结： 1． 电机的电磁转矩至少变为原来的2倍以上，但是必须小于电机的额定转矩 2．2〈〈 电机的电枢电流至少变为原来的2倍以上，但是必须小于电机的额定电流 3．电机的实际转速稍微降低4．2〈〈 电机的电磁场功率变为原来的2倍以上，必须小于电机的额定功率。
但是改变齿轮箱减速比（改变其中一个齿轮的半径即可），可行性有多高？必要的电机参数：当天线以24转/分运行时，电机的，， 测量电机的转距需要将一个转距转速传感器与电机转子同轴安装，实施有困难）以及电机的额定参数：，，,电机的过载能力和拖动系统允许的最大加速度方案2：更换电机购买同一公司生产的电机，但是额定电压最好不变，， 为原来的2倍 要比原电机要大根据实际确定，电机的过载能力和拖动系统允许的最大加速度因为负载不变，则 额定 〉2额定 （额定〉28转/分J2）=〉2额定=2 =〉=2 小结：三，天线驱动系统控制系统的实现天线驱动系统框图如下图所表示，由主机显示控制单元，MCU，光藕隔离电路，功率驱动电路，电流采样电路，速度采样电路，直流电动机组成主机显示控制单元向MCU发送控制命令，如：起动，提速，减速，制动等等电流、速度采样电路采集电流、速度信号MCU接收到控制命令，根据控制命令，以及反馈回来的电流、速度信号输出PWM脉冲，PWM脉冲经过光藕隔离电路,控制功率驱动电路中CMOS管的导通与关闭,从而控制电机的输入电压。
通过调节PWM的占空比来调节电机输入电压的平均值，从而使电机速度达到给定值1.功率驱动电路设计 2.采样电路设计 电流采样采用电流检测模块现在电流检测模块种类很多，以霍尔器件为主，利用了霍尔效应，把电流产生的磁信号转换成电信号，其优点是可以实现隔离，而且交直流均可检测，精度较好，但需外接电源，且价格较高根据直流电动机的控制特点，一组传感器检测输出信号经过变换处理后再送到DSP芯片的A/D转换器电流采样通道由霍尔元件、运算放大器和A/D转换器组成电流采样采用霍尔元件，该元件输出为电流信号，并且信号较弱，须经过精密电阻将其转换为电压信号，再经过放大处理，得到电流信号，再送到A/D转换单元在输出端接一个电阻R将输出电流信号转变为电压信号，则输出电压UM即与实际电流线性对应霍尔电流传感器接线图 速度采样捕获单元将捕获这些脉冲的时刻送入速度计算单元，用于计算当前的转速为了实现精确计算，在硬件方面要采取的措施一方面是提高光栅编码器的分辨精度，即采用高密度的光栅编码器但是在要求高精度的定位时，不可能仅靠增大栅线的密度来实现因此另一方面就是采取电子细分技术来提高光栅的分辨率电子细分是将一个周期的信号内插入许多个计数脉冲，从重复频率的角度来说，也可以称为倍频。
4.保护电路设计一个控制系统能否正常工作，除系统各环节能保证正常工作外，还应考虑一些干扰因素及突发性因素的影响因此，保护电路的设置是十分必要的，完善的保护系统，可以延长装置的使用寿命，并使其可靠性大大提高本系统充分考虑了各方面因素，设置了过压、过流、电机过热 ，IPM模块故障等保护电路，以及相应的故障信号处理电路下面分别加以介绍a.过压保护过压保护电路的作用是当主回路电压超过限定值时，发出报警信号，通知DSP停止系统工作其原理图如图所示原理介绍：将流母线经分压电路取得的电压信号，与一预先设定的基准电压信号通过比较器LM339比较当从母线上取样得到的电压高于基准电压时，使得比较器翻转，输出信号一路送入DSP的I/O口，一路送入故障综合电路(如图4-6)并由故障综合电路发出信号切断主电路基于DSP的三相无刷直流电机调速系统的研究）由于该电路与高压直流母线接触，所以必须进行光电隔离过流保护和电机过热保护的电路原理，与过压保护的实现原理相同，具体电路因篇幅所限，不再具体介绍结论电机转速增加 天线受到的摩擦力是否增加 η。