某测试转台电控系统设计
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— 稿 件 编 号 ：０ ２ ２ ８ ２ １０ ０ ８
作者简 介 ： 田伟 强 （９ ９ ） 男 ， 南 荥 阳人 ， 士研 究 生 ， １７ 一 ， 河 硕 工程 师 。研 究 方 向 ： 自动 控 制 。
７２ －
田伟 强 某 测 试 转 台 电 控 系统 设 计
台 显 示 屏 上 ，另 一 路 连 接 至 显 控 台 上 的 视 频 输 出 Ｂ ＮＣ插 座 上 ． 以将 目标 图像 直接 输 出 至靶 场监 视设 备 。 用 系 统 的 工 作 过 程 为 ： 被 试 设 备 架 设 在 转 台 工 作 面 并 固 将 定 好 之 后 ． 统 加 电 ， 过 显 控 台 操 作 面 板 控 制 转 台 手 动 搜 系 通 索 目标 或 直 接 控 制转 台转 到 指 定 角 度 ， 后 转 台 可 自动 锁定 然 主 控 解 算 模 块 需 要 根 据 情 况 向 俯 仰 电 机 发 送 解 除 抱 闸 的 信 号 。根据 要求 ， 台转 动 范 围为方 位 一 ８￣１２ ， 仰一 ５＾ ５， 转 １２～ ８ｏ俯 １。４。 ｜ 为 确 保 安 全 ， 机 械 限 位 装 置 外 转 台上 还 设 置 了 多 组 限位 监 除 测 开 关 ， 台转 动 到 设 定 的 限位 位 置 时 ， 应 的 限位 监 测 开 转 相
第 ２ ０卷 第 ８期
Ｖｏ ．０ １２ Ｎｏ ８ ．
电 子 设 计 工 程
Ｅｌ ｃｒ ｎｉ ｓｇ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｅ ｔｏ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ
２１ ０ ２年 ４月
Ａｐ ．２ ２ ｒ ０１
某 测试 转 台 电控 系统设 计
田伟 强
（ 国 电子科 技 集 团公 司 第 二 十 七研 究所 河 南 郑 州 ４ ０ ４ ） 中 ５ ０ ７ 摘 要 ： 出了 测 试 转 台 电控 系统 的组 成 ， 重 讨 论 了伺 服 控 制 单 元 的设 计 ， 细介 绍 了伺 服 主控 模 块 的 设 计 和 对 外 给 着 详 接 口 ， 析 计 算 了转 台 负载 力 矩 ， 由 此给 出 了伺 服 电机 的选 型 ， 分 并 简要 介 绍 了 系统 的 电 源设 计 。 最后 研 制 出 了测 试 转
Ｅｌ ｃ ｒ ｎｉ ｏ ｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｅ ｉ ｎ ｆａ ｔ ｓ ｕｒ ａ ｅ ｅ ｔ ｏ ｃ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓ ｅ ｄ ｓｇ ｏ ｅ ｔｔ ｎｔ ｂｌ
ＴＩ ＡＮ ｅ — ｉｎｇ Ｗ ｉｑ ａ
（ ｈ ７ｈＲ ｓ ａｃ ｓｉ ｔ ， Ｅ Ｃ Ｚ ｅ ｇ ｈ ｕ４ ０ ４ ， ｈｎ ） Ｔ ｅ２ ｔ ｅｅ ｒｈＩ ｔ ｕ Ｃ Ｔ ， ｈ ｎ ｚｏ ５ ０ ７ Ｃ ｉａ ｎ ｔｅ
成 的 。随 着 硬 件技 术 的 发 展 ， 得 计 算 机 可 以应 用 在 实 时 性 使
要 求 很 高 的 系 统 中 ． 而 使交 流 伺 服 控 制 系 统 建 立 在 一 个 开 从
放、 经济 、 靠 的 Ｐ 可 Ｃ平 台 上 成 为 了 现 实 。 系 统 即 采 用 “ 控 本 工
连 接 至 转 台 ， 用 是 向 被试 设 备 提 供 直 流 电源 供 电 。 作 在 显 控 台 上 和 转 台 上 分 别 设 置 有 ２个 Ｄ ９插 座 、 Ｂ ２个 Ｒ４ Ｊ ５插 座 和 １个 ９芯插 座 。 些插 座 分 别 通 过 电缆 一 一 对 应 这 连接 。 转 台上 的被 试设 备 和 操 控 室 内 的测 试 仪 器 之 间 提 供 为 信 号 通 路 。转 台上 还 设 置 了两 组 各 ３ 交 流 电 源 插 座 ， 别 个 分 通 过 电 缆 连 接 至 操 控 室 内 的 大 功 率 ２ ０Ｖ５ ｚ和 １５Ｖ ２ ／０Ｈ １ ／ ４ ０Ｈ 交 流 电 源 上 ．可 为 被试 设 备提 供 最 大功 率 为 ５ｋ 的 ０ ｚ Ｗ 交 流 供 电 。电 视 观 瞄 单 元 输 出两 路模 拟 视 频 信 号 ， 路 连 接 一 至 视 频 采 集 卡 转 换 为 数 字 视 频 信 号 供 显 控 模 块 显 示 在 显 控
驱 动 单 元 、 度 测 量 单 元 、 限 位 开 关 、 服 主 控 单 元 等 构 角 电 伺 成 。其主 要作 用 是控 制转 台按 指 定 的方 式 转动 并测 量 转 台 当前
的 位 置 和 其 他 状 态 信 息 。 伺 服 控 制 单 元 的 组 成 如 图 ２所 示 。
机 ＋ 配 卡 ” 结 构 实 现 了 实 时 控 制 功 能 回 工控 机 主 板 上 安 适 的 。
● ●
测角 ｌ 度测量单 信息 角 元ｌ
驱动控制 － 转台驱动单元ｌ ｌ
Ｉ时 统单元 ＢＤ） － 接口 ｌ （ 码 时统 Ｃ
பைடு நூலகம்
人 员 通 过 显 控 台控 制 。 除 了转 台 自身 的 控 制 信 号 之 外 ， 为 作 测 试 转 台 ， 控 台 与转 台之 间 还 提 供 了 多 个 信 号 通 路 ， 方 显 以 便 转 台 上 的被 试 设 备 与 操 控 室 内 的测 试 仪 器 之 间 进 行 信 号 连 通 ， 及 为 被 试 设 备 供 电 。显 控 台 与 转 台 之 间 的信 号 连 接 以
某 测 试 转 台 是 作 为 承 载 小 型 被 试 设 备 而 研 制 的测 试 平
台 ， 用 时 固定 于 高 塔 塔 顶 ， 使 以便 于 瞄准 远 处 及 空 中 目标 。 该
测 试 转 台 的 主 要 功 能 是 为 小 型 被试 设 备 提 供 方 位 、 仰 角 度 俯 可 调 的 通 用 的搭 载平 台 ，并 能 够 显 示 转 台指 向处 的 方 位 、 俯 仰 角 度 信 息 和 电 视 观 瞄 场 景 。该 测 试 转 台 具 有 角 度 定位 测 量 精 度 高 、 口丰 富 、 护功 能全 面等 特 点 。 接 保
于 该 位 置 。 时 可 以在 显 控 台 显 示 屏 上 看 到 电 视 观 瞄 单 元 采 同
集 到 的 转 台 指 向 处 的 目标 图像 。 试 设 备 可 以 在该 位 置 上 对 被
准 目标 进 行 各 项 指 标 测 试 。
２ 伺 服 控 制 单 元 设 计
伺 服 控 制 单 元 主 要 由 方 位 和 俯 仰 伺 服 电 机 、 位 和 俯 仰 方
关系如 图 １ 示 。 所
图 １ 显 控 台 与转 台信 号 连 接 示 意 图
Ｆｉ．１ Ｓ ｈ ｍａｉ ｉｇａ ｏ ｉｎ ｌｃ ｎ ｅ ｔｏ ｅｗｅ ｎ ｔｅｔｒ ｔｂ ｅ ｇ ｃ ｅ ｔｃｄａ ｒｍ ｆｓｇ ａ ｏ ｎ ｃｉｎ ｂ ｔ ｅ ｈ ｕ ａ ｌ ｎ
ａ ｄ ｔ ｉｐ ａ ｎ ｏ ｔｏ ｎ ｔ ｎ ｈｅ ｄ ｓ ｌ ｙ ａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌｕ ｉ
台样 机 ， 出 了测 量 误 差 。 类似 工程 设 计 具 有 一定 的参 考 意 义 。 给 对
关 键 词 ：转 台 ；电控 ；伺 服 ；驱 动
中图分类号 ： Ｐ３ Ｔ ２
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ： ６ ４ ６ ３ （Ｏ ２ Ｏ — ０ ２ ０ １ ７ — ２ ６２ １ ）８ ０ ７ － ３
Ｕ － 插座＿ Ｂ９ ・ Ｂ－ 插座 Ｄ ９ Ｒ ４插座 ・ 网线 Ｊ５ ９ 芯插座 ・ 备用信 号 － Ｊ ５ Ｒ ４ 插座 －９ 芯插座 ２０ 交流 电源 ２Ｖ ・ 交流电源插座
１ ５交流电源 １Ｖ
－ 交流 电源插座
ｌ 调 流电 可 直 源ｌ
＿ｊ －
－流 源 线 直 电接柱
电 缆 连 接 到 转 台 上 的 时 统 信 号 Ｂ Ｃ插 座 上 ，为 被 试 设 备 提 Ｎ
供 时 统 信 息 。 可 调 直 流 电 源 为 Ａ ／Ｃ开 关 电源 模 块 ， 电压 ＣＤ 其
调 节 范 围 为 ２ ３ｖ 可 提 供 最 大 ２ Ａ 的 输 出 电 流 ， 过 电 缆 ～２ ， ０ 通 — 收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ８ ２ １ — ２ １
ｍａ ｎｙ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ Ｔ ｅ ｅ ｔ ｒ ａ ｔｒ ｃ ｓａ ｄｄ ｓ ｎｏ ｅｍａｎ ｃ ｎｒ ｌ ｄ ｌ ｒ ｔ ｄ ｃ ｄ ｉ ｅａｌ Ｔ ｅｌａ ｒ ｕ ｆ ｈ ｉ ｌ ｉｃ ｓｅ ． ｈ ｘ ｅ ｎ ｌ ｎ ｅ ｆ ｅ ｎ ｅ ｉ ｆ ｈ ｉ ｏ ｔ ｉ ａ ｇ ｔ ｏ ｍｏ ｕ ｅａ ｅｉ ｒ ｕ ｅ ｄ ｔｉ ｈ ｄ ｔ ｑ ｅ ｏ ｅ ｎｏ ｎ ． ｏ ｏ ｔ ｔ ｒ ｔ ｂ ｅ ｉ ｃ ｌｕ ａｅ ｎ ｎ ｌ ｚ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｌｃ ｉｎ ｏ ｅ ｓ ｒ ｏ ｍｏ ｏ ｔ ｌ ｓ ｄ ｔｒ ｎ ｄ ａ ｃ ｒ ｉｇｙ Ｔ ｅ ｐ ｗ ｒ ｓ ｐ ｌ ｕ ａ ｌ ｓ ａｃ ｌ ｔｄ ａ ｄ ａ ａ ｙ ｅ ｎ ｈ ｅ ｅ ｔ ｆ ｈ ｅ ｖ ｔ ｒｓｙｅ ｉ ｅｅ ｍｉｅ ｃ ｏ ｄ ｎ ｌ ． ｎ ｏ ｔ ｈ ｏ ｅ ｕ ｐｙ ｄ ｓｇ ｆ ｈ ｙ ｔｍ ｓｓｍｐ ｙｉ ｔｏ ｕ ｅ ． ｒ ｔ ｔｐ ｆ ｈ ｅ ｔ ｕ ｔｂ ｅｉ ｅ ｅ ｏ ｅ ａ ｔ ｎ ａ ｕ ｅ ｎ ｒｏ ｉｅ ｅ ｉｎ ｏ ｅｓ ｓ ｔ ｅ ｉ ｉ ｌ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ Ａ ｐ ｏｏｙ ｅｏ ｅ ｔ ｓ ｔ ｒ ａ ｌ ｓｄ ｖ ｌｐ ｄ ｌ ｓ ｙ ａ ｄ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｒ ｒ ｓｇｖ ｎ ｔ ｎ ｌ ｅ ｉ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅｃ ｍｐ ｓｎ ｆ ｌ ｃｒ ｎ ｃｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｔ ｍ ｆ ｈ ｓ ｒ ｔ ｂ ｅｉ ｒ ｕ ｈ ｕ ． ｈ ｅ ｉｎ ｏ ｅｓ ｒｏ ｃ ｎ ｒｌ ｎ ｔ ｓ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｏ ｏ ｉ ｇ ｏ ｅ ｔ ｉ ｏ ｔｏ ｓｅ ｏ ｅ ｔ ｔ ｕ ｎ ａ ｌ ｓ ｏ ｇ ｔ ｔＴ ｅｄ ｓ ｆ ｈ ｅ ｖ ｏ ｔ ｉ ｉ ｅ ｏ ｓ ｔ ｅ ｔ ｂ ｏ ｇ ｔ ｏｕ
显 控 台 内安 装 有 时 统 单 元 和 可 调 直 流 电 源 。时 统 单 元 的
— 稿 件 编 号 ：０ ２ ２ ８ ２ １０ ０ ８
作者简 介 ： 田伟 强 （９ ９ ） 男 ， 南 荥 阳人 ， 士研 究 生 ， １７ 一 ， 河 硕 工程 师 。研 究 方 向 ： 自动 控 制 。
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田伟 强 某 测 试 转 台 电 控 系统 设 计
台 显 示 屏 上 ，另 一 路 连 接 至 显 控 台 上 的 视 频 输 出 Ｂ ＮＣ插 座 上 ． 以将 目标 图像 直接 输 出 至靶 场监 视设 备 。 用 系 统 的 工 作 过 程 为 ： 被 试 设 备 架 设 在 转 台 工 作 面 并 固 将 定 好 之 后 ． 统 加 电 ， 过 显 控 台 操 作 面 板 控 制 转 台 手 动 搜 系 通 索 目标 或 直 接 控 制转 台转 到 指 定 角 度 ， 后 转 台 可 自动 锁定 然 主 控 解 算 模 块 需 要 根 据 情 况 向 俯 仰 电 机 发 送 解 除 抱 闸 的 信 号 。根据 要求 ， 台转 动 范 围为方 位 一 ８￣１２ ， 仰一 ５＾ ５， 转 １２～ ８ｏ俯 １。４。 ｜ 为 确 保 安 全 ， 机 械 限 位 装 置 外 转 台上 还 设 置 了 多 组 限位 监 除 测 开 关 ， 台转 动 到 设 定 的 限位 位 置 时 ， 应 的 限位 监 测 开 转 相
第 ２ ０卷 第 ８期
Ｖｏ ．０ １２ Ｎｏ ８ ．
电 子 设 计 工 程
Ｅｌ ｃｒ ｎｉ ｓｇ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｅ ｔｏ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ
２１ ０ ２年 ４月
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某 测试 转 台 电控 系统设 计
田伟 强
（ 国 电子科 技 集 团公 司 第 二 十 七研 究所 河 南 郑 州 ４ ０ ４ ） 中 ５ ０ ７ 摘 要 ： 出了 测 试 转 台 电控 系统 的组 成 ， 重 讨 论 了伺 服 控 制 单 元 的设 计 ， 细介 绍 了伺 服 主控 模 块 的 设 计 和 对 外 给 着 详 接 口 ， 析 计 算 了转 台 负载 力 矩 ， 由 此给 出 了伺 服 电机 的选 型 ， 分 并 简要 介 绍 了 系统 的 电 源设 计 。 最后 研 制 出 了测 试 转
Ｅｌ ｃ ｒ ｎｉ ｏ ｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｅ ｉ ｎ ｆａ ｔ ｓ ｕｒ ａ ｅ ｅ ｔ ｏ ｃ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓ ｅ ｄ ｓｇ ｏ ｅ ｔｔ ｎｔ ｂｌ
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成 的 。随 着 硬 件技 术 的 发 展 ， 得 计 算 机 可 以应 用 在 实 时 性 使
要 求 很 高 的 系 统 中 ． 而 使交 流 伺 服 控 制 系 统 建 立 在 一 个 开 从
放、 经济 、 靠 的 Ｐ 可 Ｃ平 台 上 成 为 了 现 实 。 系 统 即 采 用 “ 控 本 工
连 接 至 转 台 ， 用 是 向 被试 设 备 提 供 直 流 电源 供 电 。 作 在 显 控 台 上 和 转 台 上 分 别 设 置 有 ２个 Ｄ ９插 座 、 Ｂ ２个 Ｒ４ Ｊ ５插 座 和 １个 ９芯插 座 。 些插 座 分 别 通 过 电缆 一 一 对 应 这 连接 。 转 台上 的被 试设 备 和 操 控 室 内 的测 试 仪 器 之 间 提 供 为 信 号 通 路 。转 台上 还 设 置 了两 组 各 ３ 交 流 电 源 插 座 ， 别 个 分 通 过 电 缆 连 接 至 操 控 室 内 的 大 功 率 ２ ０Ｖ５ ｚ和 １５Ｖ ２ ／０Ｈ １ ／ ４ ０Ｈ 交 流 电 源 上 ．可 为 被试 设 备提 供 最 大功 率 为 ５ｋ 的 ０ ｚ Ｗ 交 流 供 电 。电 视 观 瞄 单 元 输 出两 路模 拟 视 频 信 号 ， 路 连 接 一 至 视 频 采 集 卡 转 换 为 数 字 视 频 信 号 供 显 控 模 块 显 示 在 显 控
驱 动 单 元 、 度 测 量 单 元 、 限 位 开 关 、 服 主 控 单 元 等 构 角 电 伺 成 。其主 要作 用 是控 制转 台按 指 定 的方 式 转动 并测 量 转 台 当前
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机 ＋ 配 卡 ” 结 构 实 现 了 实 时 控 制 功 能 回 工控 机 主 板 上 安 适 的 。
● ●
测角 ｌ 度测量单 信息 角 元ｌ
驱动控制 － 转台驱动单元ｌ ｌ
Ｉ时 统单元 ＢＤ） － 接口 ｌ （ 码 时统 Ｃ
பைடு நூலகம்
人 员 通 过 显 控 台控 制 。 除 了转 台 自身 的 控 制 信 号 之 外 ， 为 作 测 试 转 台 ， 控 台 与转 台之 间 还 提 供 了 多 个 信 号 通 路 ， 方 显 以 便 转 台 上 的被 试 设 备 与 操 控 室 内 的测 试 仪 器 之 间 进 行 信 号 连 通 ， 及 为 被 试 设 备 供 电 。显 控 台 与 转 台 之 间 的信 号 连 接 以
某 测 试 转 台 是 作 为 承 载 小 型 被 试 设 备 而 研 制 的测 试 平
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测 试 转 台 的 主 要 功 能 是 为 小 型 被试 设 备 提 供 方 位 、 仰 角 度 俯 可 调 的 通 用 的搭 载平 台 ，并 能 够 显 示 转 台指 向处 的 方 位 、 俯 仰 角 度 信 息 和 电 视 观 瞄 场 景 。该 测 试 转 台 具 有 角 度 定位 测 量 精 度 高 、 口丰 富 、 护功 能全 面等 特 点 。 接 保
于 该 位 置 。 时 可 以在 显 控 台 显 示 屏 上 看 到 电 视 观 瞄 单 元 采 同
集 到 的 转 台 指 向 处 的 目标 图像 。 试 设 备 可 以 在该 位 置 上 对 被
准 目标 进 行 各 项 指 标 测 试 。
２ 伺 服 控 制 单 元 设 计
伺 服 控 制 单 元 主 要 由 方 位 和 俯 仰 伺 服 电 机 、 位 和 俯 仰 方
关系如 图 １ 示 。 所
图 １ 显 控 台 与转 台信 号 连 接 示 意 图
Ｆｉ．１ Ｓ ｈ ｍａｉ ｉｇａ ｏ ｉｎ ｌｃ ｎ ｅ ｔｏ ｅｗｅ ｎ ｔｅｔｒ ｔｂ ｅ ｇ ｃ ｅ ｔｃｄａ ｒｍ ｆｓｇ ａ ｏ ｎ ｃｉｎ ｂ ｔ ｅ ｈ ｕ ａ ｌ ｎ
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关 键 词 ：转 台 ；电控 ；伺 服 ；驱 动
中图分类号 ： Ｐ３ Ｔ ２
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ： ６ ４ ６ ３ （Ｏ ２ Ｏ — ０ ２ ０ １ ７ — ２ ６２ １ ）８ ０ ７ － ３
Ｕ － 插座＿ Ｂ９ ・ Ｂ－ 插座 Ｄ ９ Ｒ ４插座 ・ 网线 Ｊ５ ９ 芯插座 ・ 备用信 号 － Ｊ ５ Ｒ ４ 插座 －９ 芯插座 ２０ 交流 电源 ２Ｖ ・ 交流电源插座
１ ５交流电源 １Ｖ
－ 交流 电源插座
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供 时 统 信 息 。 可 调 直 流 电 源 为 Ａ ／Ｃ开 关 电源 模 块 ， 电压 ＣＤ 其
调 节 范 围 为 ２ ３ｖ 可 提 供 最 大 ２ Ａ 的 输 出 电 流 ， 过 电 缆 ～２ ， ０ 通 — 收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ８ ２ １ — ２ １
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Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅｃ ｍｐ ｓｎ ｆ ｌ ｃｒ ｎ ｃｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｔ ｍ ｆ ｈ ｓ ｒ ｔ ｂ ｅｉ ｒ ｕ ｈ ｕ ． ｈ ｅ ｉｎ ｏ ｅｓ ｒｏ ｃ ｎ ｒｌ ｎ ｔ ｓ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｏ ｏ ｉ ｇ ｏ ｅ ｔ ｉ ｏ ｔｏ ｓｅ ｏ ｅ ｔ ｔ ｕ ｎ ａ ｌ ｓ ｏ ｇ ｔ ｔＴ ｅｄ ｓ ｆ ｈ ｅ ｖ ｏ ｔ ｉ ｉ ｅ ｏ ｓ ｔ ｅ ｔ ｂ ｏ ｇ ｔ ｏｕ
显 控 台 内安 装 有 时 统 单 元 和 可 调 直 流 电 源 。时 统 单 元 的
