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车载雷达机电式自动调平控制系统研究车载雷达机电式自动调平控制系统是一种利用雷达技术和机电一体化控制技术，实现车辆自动调平的系统。
本文对车载雷达机电式自动调平控制系统进行了研究，并进行了系统设计与实现。
车辆行驶过程中，由于道路状况的不同，车身会受到颠簸和摇晃的影响，给乘坐者带来不舒适的感受。
为了改善乘坐舒适性，提高驾驶安全性，需要对车辆进行自动调平控制。
车载雷达机电式自动调平控制系统能够通过雷达检测车辆的倾斜角度，然后通过机电一体化控制技术，控制车辆的支撑系统，使车辆保持水平状态。
车载雷达机电式自动调平控制系统由车载雷达传感器、数据处理单元、执行单元以及控制算法组成。
雷达传感器用于检测车辆的倾斜角度，将检测到的数据传输给数据处理单元。
数据处理单元通过分析处理传感器数据，计算车辆的倾斜角度，并根据控制算法生成控制信号。
执行单元接收控制信号，通过调节车辆的支撑系统，使车辆保持水平状态。
为了实现车辆的自动调平，我们设计了一种基于PID控制算法的控制系统。
PID控制算法是一种经典的控制算法，能够根据系统的反馈信号，调整控制信号，使系统输出尽可能接近目标值。
在车载雷达机电式自动调平控制系统中，我们将车辆的倾斜角度作为反馈信号，通过PID控制算法计算出控制信号，调节车辆的支撑系统。
实验结果表明，车载雷达机电式自动调平控制系统能够有效地实现车辆的自动调平。
无论是在平坦的道路上还是在颠簸的路段上，系统都能够迅速地调节车辆的支撑系统，使车辆保持水平状态，减小车身的倾斜和摇晃，提高乘坐舒适性和驾驶安全性。
该系统具有结构简单、控制精度高、实时性好等优点，适用于各种车辆。
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 。
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 。
雷达天线稳定平台的模糊PID控制设计石旭伟;俞竹青【摘要】针对合成孔径雷达(SAR)清晰成像的特点,为保证雷达天线波束指向稳定,设计了某型机载雷达天线稳定平台;为了消除雷达天线稳定平台控制中存在的非线性及不确定性因素的影响,提出了一种应用于雷达天线稳定平台控制系统的模糊PID控制策略;稳定平台是依据陀螺仪所采集载机的角速度,运用反向运动补偿的原理进行工作;控制策略中,在传统PID控制的基础上引入模糊控制算法,根据跟踪误差信号动态改变PID控制器参数,改善稳定平台的控制效果,完成稳定平台控制器的优化设计;仿真结果表明,优化后的模糊PID控制算法与传统PID控制算法比较,在稳定平台转速控制方面受到的外部干扰影响更小,响应速度更快;因此,基于模糊PID控制算法的雷达天线稳定平台具有更高的稳定性能.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2016(024)004【总页数】4页(P51-54)【关键词】合成孔径雷达;雷达天线稳定平台;模糊PID【作者】石旭伟;俞竹青【作者单位】常州大学机械工程学院,江苏常州 213164;常州大学机械工程学院,江苏常州 213164【正文语种】中文【中图分类】TP273合成孔径雷达(SAR)是一种对静止目标进行检测的高分辨率二维成像雷达。
由于其不受天气和光照的影响具有全天候、高分辨率及自动识别目标的能力，SAR成像技术广泛应用于各个领域[1]。
合成孔径雷达生成高分辨率图像的前提条件是雷达天线相对于被观测地面做匀速直线运动。
但由于载机机身小，在飞行过程中易受到外界气流的扰动，从而导致SAR成像不清晰[2]。
雷达天线稳定平台是一种集机构、伺服控制于一体的复杂精密设备，安装于载机与SAR雷达天线之间，它能够通过进行反向运动补偿来减小或者消除载机受气流扰动所引起的扰动，实现对雷达天线波束指向的稳定，达到SAR成像清晰的目的[3]。
雷达天线稳定平台是由一系列光机电等结构组合而成，其机械结构的安装误差、电子元器件的性质以及工作环境的变化都会给系统造成误差，特别是齿轮传动的齿隙、机械谐振、非线性摩擦力等因素。
自动控制理论课程设计设计题目雷达天线伺服控制系统姓名学号专业班级指导教师设计时间目录第一章绪论 (1)1.1课题背景及意义 (1)1.2课题研究的目的 (1)1.3课题研究的主要内容 (2)第二章系统的总体设计 (3)2.1系统的组成图 (3)2.2控制系统的结构图 (3)2.3系统的简化方框图及简单计算 (4)2.4系统的动态分析 (6)第三章系统的根轨迹和伯德图 (7)3.1系统的根轨迹图及分析 (7)3.2系统的Bode图及分析 (8)第四章校正设计 (10)4.2校正后的根轨迹图及分析 (12)4.2校正后的Bode图及分析 (13)第五章总结 (15)参考文献 (16)第一章绪论1.1课题背景及意义雷达天线伺服控制系统是用来控制天线，使之准确地自动跟踪空中目标的方向，也就是要使目标总是处于天线轴线的方向上的，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，主要解决位置跟随系统的控制问题。
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，并要求具有足够的控制精度。
其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入地位移（或转角）。
伺服系统的结构组成和其他形式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。
雷达天线伺服控制系统，可以准确确定障碍物的位置。
利用雷达天线伺服控制系统可以探测飞机、舰艇、导弹以及其他军事目标，信息处理、数字处理,收集、综合地面运动目标和固定目标的情报及图像，还可以探测低空飞行的威胁，为用户提供包含面广的威胁画面。
对空搜索、边搜索边测距、空地测距、自动检测；除了军事用途外，雷达在交通运输上可以用来为飞机、船只导航；在天文学上可以用来研究星体；在气象上可以用来探测台风，雷雨，乌云等等。
雷达天线伺服控制系统的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标，且不受雾、云和雨的阻挡，具有全天候、全天时的特点，并有一定的穿透能力。
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。
雷达天线伺服控制系统
雷达是一种通过将电磁波辐射向目标物体并接收反射波来检测其位置和速度的设备。
雷达天线是雷达系统的重要组成部分，它将电磁波辐射出去，并接收目标物体反射回来的
信号。
雷达天线伺服控制系统的主要作用是使雷达天线保持在目标物的方向上，并能够跟
随目标物的运动轨迹进行调整。
雷达天线伺服控制系统由电机、编码器、控制器等组成。
电机通过传动系统控制雷达
天线的角度，编码器用于反馈雷达天线的角度信息，控制器则根据编码器反馈的信息，控
制电机的转动并保持天线的位置与目标物保持一致。
雷达天线伺服控制系统的优点是精度高、反应迅速、可靠性强、适应性好。
该系统可
以根据各自的需求设置不同的工作模式，以适应不同复杂的环境条件。
当雷达天线工作在
垂直方向的情况下，需要较高的精确度和控制灵敏度。
当雷达天线工作在水平方向时，需
要更快的相应速度和更小的误差范围。
在这种系统中，控制器是枢纽和核心，它对电机、编码器和其他传感器进行信号的采集、处理、分析和判断，并输出控制命令，实现天线角度的控制和跟随。
此外，控制器还
可以提供反馈信息和故障报警标志，对系统的安全性和稳定性起到重要的作用。
总之，雷达天线伺服控制系统具有重要的作用。
这种系统可以确保雷达天线达到准确、快捷、灵活的聚焦目标物的能力，以满足人们对雷达设备的多种应用需求。
为了达到最佳
的工作效率和性能，该系统必须受到严格的质量控制和保养，以保证其安全性和可靠性。
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 。
基于某雷达天线运动控制系统的工程化设计摘要：精密进场雷达是飞行安全保障的重要设备。
天线运动控制系统完成雷达天线主运动控制、天线辅助运动控制、天线换向运动控制等。
对雷达的自动化、智能化做出了重要贡献。
关键词：天线运动控制、自动控制、智能化1概述精密进场雷达又称着陆引导雷达(简称雷达)，天线运动控制系统主要分为天线主运动控制、航向天线俯仰运动控制、下滑天线方位运动控制、天线换向运动控制组成。
2 工作原理控制分机为雷达天线运动控制的主电气设备，主要由检测记录插件、综合控制插件、天线运动插件组成。
其中检测记录插件完成相序检测、电压测量。
综合控制插件接收控制指令，经解析后，输出相应的控制指令至天线运动插件、天线换向控制整件等；接收航向俯仰机构、下滑方位机构、天线换向控制整件的位置信息信号，通过RS422串口反馈值上位机；天线运动插件接收综合控制插件的控制指令，完成天线主电机、航向俯仰机构、下滑方位机构、天线换向控制整件的电源通断控制；最终天线传动单元完成雷达天线的主运动，航向俯仰机构，下滑方位机构完成雷达天线的辅助运动。
天线换向控制整件接收综合控制插件的控制指令，控制换向电机的电源通断控制，回转机构带动天线进行换向运动。
3 设计思路3.1 检测记录插件工频电源首先到电压测量电路，完成输入电源的电压测量，确保输入电源的正确性。
相序保护电路鉴别工频电压A、B、C相序是否正确,相序正确时指示灯亮指示相序正常。
相序异常时，相序指示灯灭，蜂鸣器发出声音，警示相序异常。
相序保护电路保障雷达电源在要求的相序状态下工作，避免相序错误导致天线主电机和下滑方位机构、航向俯仰机构工作异常。
3.2 综合控制插件综合控制插件是天线运动控制系统的控制枢纽，接收上位机的RS422串口指令，解析后通过高低电平的信号形式将控制指令输送至天线运动插件或天线运动整件。
雷达各个部分反馈工作状态信息至综合控制插件，综合控制插件经整合处理后，输送至显控机柜。
车载雷达机电式自动调平控制系统研究为了提高车辆在不同路况下的行驶稳定性和安全性，车载雷达机电式自动调平控制系统近年来逐渐得到了广泛的应用和研究。
本文将对此系统的研究进行探讨和总结。
车载雷达机电式自动调平控制系统是一种通过车载雷达来检测车身姿态，然后通过电动调平系统对车身姿态进行控制，从而实现车辆稳定性的控制系统。
该系统主要包括车载雷达系统、控制器以及电动调平系统三个部分。
其中，车载雷达系统主要用于检测车辆当前的姿态，即车身的俯仰角、滚转角和偏航角等姿态参数；控制器则根据姿态参数实时地控制电动调平系统，使车身保持平衡。
车载雷达机电式自动调平控制系统主要应用于公路货运车辆、摆臂起重机、输电塔等高大型机械设备。
在这些设备中，车身的不稳定性往往会给人们的工作和生活带来严重的影响，因此，研究和应用车载雷达机电式自动调平控制系统是非常必要的。
对于车载雷达机电式自动调平控制系统的研究，最主要的问题就是如何根据车身的姿态参数实现对电动调平系统的精确控制，以保证车辆行驶的稳定性。
针对这一问题，在研究中，主要采用了模糊控制算法和PID控制算法两种控制方法。
其中，模糊控制算法是一种基于模糊逻辑原理的控制算法，其主要通过对输入和输出量之间的模糊量进行推导，来实现对复杂系统的控制。
而PID控制算法则是一种基于误差反馈原理的控制算法，其主要通过对系统的误差进行反馈，来实现控制系统的稳定性。
在具体的应用研究中，一些学者也对车载雷达机电式自动调平控制系统进行了仿真实验和应用实验。
实验结果表明，车载雷达机电式自动调平控制系统可以有效地提高车辆行驶的稳定性和安全性，并且可适用于各种不同的路况和工作环境。
综上所述，车载雷达机电式自动调平控制系统是一个非常有前途和广泛应用的控制系统，其具有很高的技术含量和广泛的应用前景。
在未来的研究中，可以进一步优化该系统的控制算法和应用方法，以提高其精度和稳定性，从而更好地服务于人们的工作和生活。
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。
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通过CAN总线实现多天线的数字化PID控制的设计与应用随着电子科学技术的迅速发展，单基地雷达存在着很大的局限性，小型双多基地雷达的应用越来越广泛，需求日趋迫切。
卫星通信具有通信距离远，通信容量大，业务类型多，传送不受地理条件限制等优点，在通信、广播、导航定位、气象服务、遥感遥测、地球资源勘测、环境监测、技术侦查等商用和军事应用方面应用广泛。
其中，海事卫星通信系统在移动卫星通信中具有不可替代性，发展前景广阔。
复合式的双基地雷达特别适合于空中交通管制系统，它比单基地雷达的测速效率高，精度好；此外双基地雷达的目标分辨能力较高，在分析大气的垂直结构时要比单雷达更优越，而大气的垂直结构则是气象分析的重点。
CAN是控制器局域网络（Controller Area Network, CAN）的简称，是由研发和生产汽车电子产品着称的德国BOSCH公司开发了的，并最终成为国际标准（ISO118?8）。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。
近年来，其所具有的高可靠性和良好的错误检测能力受到重视，被广泛应用于汽车计算机控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境。
1 CAN总线多夫线控制系统的组成CAN 的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。
它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
在当前的汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。
由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。
数字PID在天线伺服控制中的应用
韩恩典
【期刊名称】《国外电子测量技术》
【年(卷),期】2010()7
【摘要】简要介绍了基于数字PID控制的船载天线伺服系统的构成,主要分析了数字PID伺服控制方法,及其参数调节,实践表明合理选择PID参数能够满足伺服系统响应快、精度高的要求。
【总页数】3页(P83-84)
【关键词】数字PID;天线伺服控制;控制算法
【作者】韩恩典
【作者单位】中国卫星海上测控部
【正文语种】中文
【中图分类】TN92
【相关文献】
1.数字PID控制在天线伺服系统中的应用 [J], 田建涛
2.数字PID在天线伺服控制中的应用研究 [J], 耿旭光
3.数字PID控制在天线伺服系统中的应用 [J], 韩松涛
4.数字PID在天线伺服控制中的应用研究 [J], 郝凤金
5.数字PID在天线伺服控制中的应用 [J], 韩恩典
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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 system
Abstract:
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。
为了解决这个矛盾，使用比例（P）,积分（I），微分(D)（即所谓的(PID)调节器），以此作为自动控制系统的校正工具。
比例调节的显著特点就是有差调节。
如果采用比例调节，则在负荷扰动下的调节过程结束后，被测量不可能与设定值准确相等，它们之间一定有残差。
积分调节的特点是无差调节，但采用积分调节时其调节过程比较缓慢，表现在振荡频率较低。
PID调节器有P,I,D三种调节的优点，在系统中，比例（P）调节器的作用是按控制偏差的大小，迅速输出一个信号（电压），这个过程便是偏差大，调节作用大，偏差小，调节作用也小，积分（I）调节器的作用，不是迅速改变调节作用，而是根据偏差的大小逐渐地改变，偏差大的，调节作用变化速度快，偏差小的调节作用速度满，只有当偏差消除时，才停止改变调节作用，偏差不消除，调节作用总是在不断改变，微分（D）调节器的作用则是一有偏差出现，马上快速地，大幅度地改变调节作用，然后使调节作用逐渐见效，这就是所谓的超调，目的是使偏差快些消除。
总而言之，P的作用是将偏差迅速传递到输出端；I的作用是缓慢消除偏差；D的作用是快速消除偏差。
2.数学模型的建立
系统的原理框图可简化成如图1所示
图1 雷达天线伺服控制系统原理框图
给定角*m θ经电位器变成给定信号*U ，被控量经电位器变成反馈信号U ，给
定信号与反馈信号产生偏差信号e ；偏差信号经放大器（电压比较放大器和可逆功率放大器）得到d U ，d U 通过执行机构（直流伺服电动机）作用到雷达天线上，
减小偏差，最终实现*m m θθ=。
这就是控制的整个过程。
用信号线将个方框图按信号流向依次连接，在不考虑干扰力矩的条件下，并适当的变换，就会得到雷达天线伺服控制控制系统的结构图，如图2所示
图2 雷达天线伺服控制系统结构图
其中()R s 就是*m ()s θ，()C s 就是m ()s θ，g 1/K i =。
将方框图进行化简处理，可得系统的开环传递函数
m *m m ()()()()()(1)
s C s K G s R s s s T s θθ===+ 其中0ct d 1g K K K K K K =。
简化后的系统方框图如图3所示
图3 系统简化方框图。
