機(jī)械式可變?yōu)V波器的改型設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、機(jī)械式可變?yōu)V波器是微波擴(kuò)頻通訊設(shè)備中一個非常重要的部件，其性能優(yōu)劣直接影響整個通信系統(tǒng)的抗干擾能力。 本文在深入研究了國內(nèi)外現(xiàn)有機(jī)械式可變?yōu)V波器的基礎(chǔ)上，針對現(xiàn)有機(jī)械式可變?yōu)V波器裝置存在的體積和重量大、空心杯伺服電機(jī)易堵轉(zhuǎn)燒毀、溫度變化易產(chǎn)生頻漂、點(diǎn)位控制精度不高等缺點(diǎn)，改進(jìn)設(shè)計(jì)了一種以小功率步進(jìn)電機(jī)取代空心杯伺服電機(jī)、簡化機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)、采用粗細(xì)零兩級位置檢測確定機(jī)械零點(diǎn)、并在單片機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)中增加頻漂補(bǔ)償?shù)臋C(jī)械式可變?yōu)V波器選

2、頻執(zhí)行裝置。 根據(jù)上述思路，本文對執(zhí)行裝置系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上對該系統(tǒng)的主要方面進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。在執(zhí)行機(jī)構(gòu)方面，以小型化為指導(dǎo)思想設(shè)計(jì)出了一種新結(jié)構(gòu)的用于微波濾波器的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)用一個含與轉(zhuǎn)子一體化轉(zhuǎn)動螺桿長軸的步進(jìn)電機(jī)代替伺服電機(jī)和多級減速齒輪及光電轉(zhuǎn)速測量位置機(jī)構(gòu)等相當(dāng)一部分零部件，通過安裝在步進(jìn)電機(jī)螺紋軸上的同心雙螺母間隙消除機(jī)構(gòu)將步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成為內(nèi)導(dǎo)體哈夫夾緊盤上的四根內(nèi)導(dǎo)體作直線往復(fù)運(yùn)動，使

3、整個執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)非常緊湊，體積比傳統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)減小了近1/3。在控制器方面，根據(jù)機(jī)械式可變?yōu)V波器的具體要求，本文對步進(jìn)電機(jī)點(diǎn)位控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)方面，以LPC932A1單片機(jī)和專用集成驅(qū)動芯片為控制系統(tǒng)核心，外圍電路簡單、性能穩(wěn)定可靠；設(shè)計(jì)了溫度補(bǔ)償電路，對溫度引起的頻漂進(jìn)行了補(bǔ)償；設(shè)計(jì)了RS232和UART通信接口，可實(shí)現(xiàn)不同的通信接口方式。軟件設(shè)計(jì)方面，以軟件實(shí)現(xiàn)環(huán)行分配器和控制器的部分功能，減小了硬件體積；實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)

4、電機(jī)的勻速運(yùn)動、加減速運(yùn)動、復(fù)位、定位、溫度補(bǔ)償、反向間隙補(bǔ)償?shù)然竟δ?；提供可二次開發(fā)的運(yùn)動控制函數(shù)庫。可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械式可變?yōu)V波器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最佳點(diǎn)位控制。 最后，本文對系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場調(diào)試情況及用戶使用情況進(jìn)行了說明，調(diào)試運(yùn)行情況良好，交付用戶使用良好，完成了預(yù)期目標(biāo)。本系統(tǒng)采用全數(shù)字化設(shè)計(jì)，它結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便、控制精度高、可靠性好、溫度適用范圍大。與老產(chǎn)品相比，改型后的機(jī)械式可變?yōu)V波器的大多數(shù)性能指標(biāo)都