基于DWSR2500C气象雷达DSP伺服系统模拟仿真

论文摘要

随着中国民用航空事业的快速发展,航班量迅速增加,飞行保障任务日益严峻,快速的天气变化过程直接影响着航空器的正常飞行,多普勒天气雷达作为最主要的气象探测设备,一旦停止运行,将直接影响机场气象相关部门的保障工作,给飞行安全造成严重隐患。由于本场雷达常年运转且缺乏厂家支持,近几年伺服系统的故障频发,没有完整的知识体系导致设备维护维修非常困难。本文正是基于这样一种需要对伺服系统控制技术展开研究。本文通过对中川机场DWSR2500C多普勒气象雷达天线伺服系统的控制原理、运行算法进行研究学习,使用KEIL软件、MATALAB软件、PROTUES软件对控制系统进行模拟仿真,完成对控制参数的仿真调测,得出天线雷达伺服系统控制参数的调整,从而为雷达伺服系统的检测、维修提供有效的手段。具体来讲:首先,对雷达伺服系统的工作原理、主要特点以及结构组成等方面进行详细的论述,并对控制系统进行模型建立、数学推导。其次,对PID控制算法进行了分析研究。PID算法作为最经典的控制算法在各个领域被广泛应用,通过研究PID算法的理论以及PID控制中的结构调整和PID参数调节方法,建立伺服系统的数学模型并使用Matlab软件对PID控制算法进行仿真。再次,介绍了本课题主用DSP芯片STC89C52的特点,并通过PROTUES软件搭建硬件实验平台(其硬件设计主要包括:H桥驱动电路、转速采集电路、控制器电路、数据通信电路等),在搭建的实验平台上使用KEIL软件对电机的控制进行编译,使其满足系统控制设计需求(其软件设计主要包括:主程序设计、初始化程序设计、中断程序设计、PID算法程序设计、电机控制程序设计、按键程序设计、显示程序设计、数据通信程序设计等),完成模拟仿真。最后,通过MATLAB软件对设计进行验证,实现对天线转速、转向、定位等功能的控制,并对实验结果进行分析说明。实验证明:本文成功地实现了对雷达伺服系统的模拟控制。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 田方

导师: 郭俊锋,王慧清

关键词: 多普勒气象雷达,算法,模拟仿真,伺服控制

来源: 兰州理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 气象学,电信技术,自动化技术

单位: 兰州理工大学

分类号: TN959.4;TP273

DOI: 10.27206/d.cnki.ggsgu.2019.000099

总页数: 74

文件大小: 4576K

下载量: 90

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