1908_高低角俯仰限制電路的設(shè)計,高低,高下,俯仰,限制,電路,設(shè)計 1黃河科技學(xué)院本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書工 學(xué)院 機械 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) 08 級 3 班學(xué) 號 080105617 學(xué)生 何陽陽 指 導(dǎo) 教 師 王 飛 畢業(yè)設(shè)計題目高低角俯仰限制電路的設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計工作內(nèi)容與基本要求（目標、任務(wù)、途徑、方法，應(yīng)掌握的原始資料（數(shù)據(jù)） 、參考資料（文獻）以及設(shè)計技術(shù)要求、注意事項等） （紙張不夠可加頁）一、目標、任務(wù)及設(shè)計要求通過調(diào)研搜集資料，運用所學(xué)知識，并借助于 CAD 軟件設(shè)計一種機械控制電路。炮瞄雷達天線高低角工作范圍為-15—95 度，當轉(zhuǎn)到接近最高和最低極限位置時，該電路自動去掉天線驅(qū)動電機上的控制電壓，并使天線很快被制動，防止機械和電機過荷損壞，起到保護作用。本課題要完成的主要工作，應(yīng)用所學(xué)的機械和電氣方面的知識，完成該裝置的設(shè)計：畫出原理圖；設(shè)計出主要零部件；元器件的選型設(shè)計和計算；畫出電路圖并標出元器件的型號、規(guī)格和指標參數(shù)。通過完成方案設(shè)計、參數(shù)計算、元器件的選擇、電路圖的繪制等環(huán)節(jié)，使學(xué)生綜合運用四年來所學(xué)到的知識提高解決實際問題的能力，學(xué)會科學(xué)研究的方法、程序，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，為其即將走向工作崗位奠定良好基礎(chǔ)。查閱國內(nèi)外相關(guān)資料，針對本設(shè)計進行分析論證，從而擬定出總體設(shè)計方案草圖，再獨自完成各部分電路計及計算，繼而采用 AutoCAD 軟件，利用計算機繪制出電路圖，并編制出設(shè)計說明書等。二、主要設(shè)計內(nèi)容1.查閱文獻資料 12 種以上，外文資料不少于兩種。寫出 3000 字以上文獻綜述，單獨裝訂成冊。2.翻譯外文科技資料，不少于 3000 漢字，單獨裝訂成冊。3.完成開題報告，填寫開題報告表。4.完成設(shè)計方案選擇與論證，元器件的選型設(shè)計和計算，畫出電路圖并標出2元器件的型號、規(guī)格和指標參數(shù)等。5.編寫摘要，英中文完全對照，中文不少于 300 字。6、包含本次設(shè)計的所有內(nèi)容的光盤一張。7.編寫設(shè)計說明書，不少于 8000 字符。三、主要參考資料模擬電子線路，電子線路設(shè)計，脈沖電路，機械制圖，自動控制原理、CAD繪圖及相關(guān)資料等。四、時間安排1、第 1-3 周：對課題進行調(diào)研，完成文獻綜述、開題報告及英文資料翻譯，掌握 CAD 軟件應(yīng)用功能。完成開題報告。2、第 4-5 周：閱讀資料，搞清基本原理，畫出原理圖。3、第 6-8 周：通過元器件的選型設(shè)計和計算完成電路設(shè)計，畫出電路圖。4、第 9-11 周：完成文獻綜述、設(shè)計說明書。5、第 12-13 周：修改論文與圖紙，準備答辯。畢業(yè)設(shè)計時間： 2012 年 2 月 13 日至 2012 年 05 月 15 日計劃答辯時間： 2012 年 05 月 19 日專業(yè)（教研室）審批意見： 審批人簽名：1黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計開題報告表課題名稱 高低角俯仰限制電路的設(shè)計課題來源 教師擬訂 課題類型 AX 指導(dǎo)教師 王飛學(xué)生姓名 何陽陽 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 號 080105617一、調(diào)研資料的準備根據(jù)任務(wù)書的要求，在做本課題前，查閱了與課題相關(guān)的資料有：模擬電子線路，電子線路的設(shè)計，脈沖電路，機械制圖，自動控制原理、CAD 繪圖及相關(guān)資料等。二、設(shè)計的目的與要求 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)教學(xué)中最后一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過該設(shè)計過程，可以檢驗學(xué)生所學(xué)的知識，同時培養(yǎng)學(xué)生處理工程中實際問題的能力，因此意義特別重大。查閱國內(nèi)外相關(guān)資料，針對本設(shè)計進行分析論證，從而擬定出總體設(shè)計方案草圖，再獨自完成各部分電路計及計算，繼而采用 AutoCAD 軟件，利用計算機繪制電路圖，并編制出設(shè)計說明書等。三、設(shè)計的思路與預(yù)期成果 1、設(shè)計思路應(yīng)用所學(xué)的機械和電氣方面的知識，完成該裝置的設(shè)計；設(shè)計出主要零部件；元器件的選型設(shè)計和計算；畫出電路圖并標出元器件的型號、規(guī)格和指標參數(shù)。2、預(yù)期的成果（1）完成文獻綜述一篇，不少與 3000 字，與專業(yè)相關(guān)的英文翻譯一篇，不少于 3000 字（2）完成內(nèi)容與字數(shù)都不少于規(guī)定量的畢業(yè)設(shè)計說明書一份（3）完成設(shè)計方案選擇與論證， ，元器件的選型設(shè)計和計算，畫出電路圖并標出元器件的型號、規(guī)格和指標參數(shù)等。(4)編寫摘要，英中文完全對照，中文不少于 300 字。(5)包含本次設(shè)計的所有內(nèi)容的光盤一張。四、任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時間安排1、第 1-3 周：對課題進行調(diào)研， 完成文獻綜述、開題報告及英文資料翻譯，掌握 CAD 軟件應(yīng)用 功能。完成開題報告。2、第 4-5 周：閱讀資料，搞清基本原理。23、第 6-8 周：通過元器件的選型設(shè)計和計算完成電路設(shè)計，畫出電路圖。4、第 9-11 周：完成文獻綜述、設(shè)計說明書。5、第 12-13 周：修改論文與圖紙，準備答辯。五、完成設(shè)計所具備的條件因素本人已修完模擬電子線路、電子線路設(shè)計、脈沖電路、機械制圖、自動控制原理、CAD 繪圖及畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)等課程，借助圖書館的相關(guān)文獻資料，以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)等資源。指導(dǎo)教師簽名： 日期： 課題來源：（1）教師擬訂；（2）學(xué)生建議；（3）企業(yè)和社會征集；（4）科研單位提供課題類型：（1）A—工程設(shè)計（藝術(shù)設(shè)計） ；B—技術(shù)開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究；E—調(diào)研報告（2）X—真實課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題要求（1） 、 （2）均要填，如 AY、BX 等。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 I 頁 高低角俯仰限制電路的設(shè)計摘 要雷達俯仰控制是指雷達根據(jù)工作模式、量程、載機高度和目標距離，自動設(shè)置俯仰角度或由操作員設(shè)置俯仰角度。機載雷達天線俯仰控制通常只采用手動方式，而機載雷達的天線俯仰控制有自動、手動和高度帶設(shè)置三種方式，自動控制是指雷達系統(tǒng)根據(jù)操作員選定的工作模式、量程，自動設(shè)置天線俯仰角；手動控制是指雷達操作員可以根據(jù)實際探測需求，人工設(shè)置天線的俯仰角；高度帶設(shè)置是指根據(jù)載機高度和目標距離，系統(tǒng)自動設(shè)置天線俯仰角。本課題是研究炮瞄雷達天線高低角工作范圍為-15—95 度，當轉(zhuǎn)到接近最高和最低極限位置時，該電路自動去掉天線驅(qū)動電機上的控制電壓，并使天線很快被制動，防止機械和電機過荷損壞，起到保護作用。關(guān)鍵詞： 雷達天線，俯仰機構(gòu)，限制電路黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 II 頁 The design of high and low angle pitch limit circuitAuthor:He YangyangTutor: Wang FeiAbstractFunctions of the pitch and lift mechanism of radar antenna is introduced and the type and characteristics of the present mechanisms are summarized in this paper.A new type of electron mechanical servo drivemechanism is introduced which is based on the planar mechanism principle.The operation principle and operation process of this new mechanism are described.The design process is also introduced，including the program selection，the dynamic analysis and the corresponding calculations etc．The former approach includes the proper choice of reliable radar components and subsystems, and also the incorporation of the necessary redundancy in radar subsystems. The reliability of solid-state devices is usually much higher than that of vacuum-tube devices. As a result, a tube transmitter is usually one of the least reliable radar subsystems, and use of solid-state transmitters gives considerable improvement in radar reliability, permitting the manufacture of maintenancefree radars Keywords：radar antenna ,pitch mechanism ,limit circuit黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 III 頁 目 錄1 緒論 …………………………………………………………………………………… 11.1 課題的背景及目的 ………………………………………………………………. 11.2 國內(nèi)外發(fā)展狀況 …………………………………………………………………. 11.3 課題研究內(nèi)容及要求 ……………………………………………………………. 22 雷達俯仰機構(gòu)的設(shè)計參考 …………………………………………………………… 32.1 新型機構(gòu)的原理與結(jié)構(gòu)方案 …………………………………………………… 42.2 機構(gòu)載荷分析 …………………………………………………………………… 62.3 舉升機構(gòu)設(shè)計 …………………………………………………………………… 72.4 俯仰機構(gòu)設(shè)計 …………………………………………………………………… 82.5 機構(gòu)動態(tài)穩(wěn)定性設(shè)計 …………………………………………………………… 103 雷達俯仰機構(gòu)電機的控制 ………………………………………………………….. 113.1 系統(tǒng)組成 ……………………………………………………………………….... 113.2 上位機單元 ……………………………………………………………………… 113.3 主單片機單元 …………………………………………………………………… 123.4 從單片機單元 …………………………………………………………………… 123.5 執(zhí)行單元 ………………………………………………………………………… 134 雷達俯仰部分的設(shè)計方案 …………………………………………………………... 145 高低角俯仰限制電路 ………………………………………………………………... 166 緩沖裝置 ……………………………………………………………………………... 196.1 分析計算和設(shè)計 ………………………………………………………………… 196.2 設(shè)計 ………………………………………………………………........................ 19黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 IV 頁 結(jié)論 …………………………………………………………………………………….. 22致謝 ……………………………………………………………………………………... 23參考文獻 ………………………………………………………………………………... 25黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 1 頁 高低角俯仰限制電路摘要：雷達俯仰控制是指雷達根據(jù)工作模式、量程、載機高度和目標距離，自動設(shè)置俯仰角度或由操作員設(shè)置俯仰角度。機載雷達天線俯仰控制通常只采用手動方式，而機載雷達的天線俯仰控制有自動、手動和高度帶設(shè)置三種方式，自動控制是指雷達系統(tǒng)根據(jù)操作員選定的工作模式、量程，自動設(shè)置天線俯仰角；手動控制是指雷達操作員可以根據(jù)實際探測需求，人工設(shè)置天線的俯仰角；高度帶設(shè)置是指根據(jù)載機高度和目標距離，系統(tǒng)自動設(shè)置天線俯仰角。自動控制天線俯仰運動，就需要高低角俯仰限制電路來控制。關(guān)鍵詞：雷達天線，俯仰控制，限制電路對于雷達天線的俯仰機構(gòu)的設(shè)計，我們可以借鑒前人的設(shè)計，通過搜索資料，可以發(fā)現(xiàn)平面連桿機構(gòu)對其有效，下面簡要分析一下平面連桿機構(gòu)在雷達俯仰控制中的應(yīng)用?，F(xiàn)代車載式高機動雷達天線車具有工作及運輸 2 種狀態(tài)，即在工作時將天線舉升至一定高度，并將天線陣面翻轉(zhuǎn)至一定的俯仰角度，可以減小地面及車上設(shè)備對天線波束的影響；工作結(jié)束后將天線恢復(fù)到水平狀態(tài)或其它特定角度，整車外形尺寸滿足公路、鐵路運輸時不超高、不超寬的要求。為滿足高機動雷達的機動性高、架設(shè)撤收迅捷的特性要求，需要一種能夠?qū)⑻炀€在 2種狀態(tài)間迅速轉(zhuǎn)換的狀態(tài)轉(zhuǎn)換機構(gòu)技術(shù)。目前常用的狀態(tài)轉(zhuǎn)換機構(gòu)技術(shù)主要有以下 2種1） “舉升轉(zhuǎn)臺 + 俯仰機構(gòu) ”式設(shè)計。如圖 1（a）所示，通常采用機電液混合伺服傳動技術(shù)，轉(zhuǎn)臺與天線被同時舉高；2） “俯仰機構(gòu) + 推舉天線”式設(shè)計。如圖 1（b）所示，通常采用全機電伺服傳動技術(shù)，天線單獨運動，舉升機構(gòu)為滑軌結(jié)構(gòu)。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 2 頁 前者舉升高度較高，但機構(gòu)復(fù)雜，維護要求高；后者機構(gòu)設(shè)計相對簡單，但舉升高度有限，因滑軌結(jié)構(gòu)的密封性不足，環(huán)境適應(yīng)性較差，同時兩者都存在天線偏心大的缺點。某型雷達系統(tǒng)要求在工作狀態(tài)時天線要滿足以下條件：1） 能夠舉升至一定高度；2） 有一定的預(yù)仰角；3） 轉(zhuǎn)動時天線偏心量盡可能?。?） 結(jié)構(gòu)緊湊、控制方便、維護簡單。論證表明，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換機構(gòu)已無法滿足要求，需要研制一種新的機構(gòu)形式。文中提出了一種基于平面機構(gòu)原理的傳動機構(gòu)方案，可滿足上述要求。1 新型機構(gòu)的原理與結(jié)構(gòu)方案1.1 機構(gòu)工作原理圖 2 為新型機構(gòu)在運輸狀態(tài)下的運動簡圖。機構(gòu)中，活動構(gòu)件數(shù) n = 6，低副 L =8，高副 H=0，機構(gòu)自由度為P =3n－2L－H =2機構(gòu)自由度數(shù)與主動件數(shù)相等，符合機構(gòu)運動原理。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 3 頁 1.2 新型機構(gòu)結(jié)構(gòu)方案從提高系統(tǒng)的實用性與可靠性考慮，新型機構(gòu)采用全機電伺服傳動技術(shù)方案。在具體的工程設(shè)計中，圖 2 中 6、7 為傳統(tǒng)的絲杠傳動機構(gòu)，4，5 為單級電動缸（作為俯仰機構(gòu)） ，2 為門架，機架 1 為轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)盤。上述部分在轉(zhuǎn)臺的驅(qū)動下做方位轉(zhuǎn)動，如圖 3 所示。舉升機構(gòu)與俯仰機構(gòu)各為 2 套，分別同步運動，既可降低對天線骨架的剛性要求，又可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。1.3 機構(gòu)工作過程設(shè)計天線由運輸狀態(tài)轉(zhuǎn)換為工作狀態(tài)有以下 2 種運動方法可選：1） 分步運動法。單級電動缸首先伸出到位，完成天線的俯仰運動，然后在絲杠黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 4 頁 傳動機構(gòu)的驅(qū)動下，門架轉(zhuǎn)動到位，完成天線的舉升運動，分 2 步完成天線狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。2） 同步運動法。電動缸與絲杠傳動機構(gòu)同時啟動，然后同時運動到位，一步即可完成狀態(tài)轉(zhuǎn)換。逆向工作過程即可將天線由工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為運輸狀態(tài)。方法 1） 控制簡單，但轉(zhuǎn)換過程中偏心現(xiàn)象較為明顯； 方法 2） 重心控制較好，但由于同時運動的構(gòu)件較多，機構(gòu)同步性要求較高，伺服控制難度較大?？紤]到機構(gòu)的可靠性與控制的簡便性，最終確定采用分步運動控制方法，并將中間狀態(tài)作為天線維修狀態(tài)。天線工作狀態(tài)如圖 4 所示。2 機構(gòu)載荷分析依據(jù)分步運動方案，利用“多體動力學(xué)仿真分析軟件 ADAMS”分析運動過程中俯仰機構(gòu)與舉升機構(gòu)的載荷情況。仿真工況分析：在實際工作中，在天線的重量分布不均勻以及機構(gòu)運動同步性的差異等因素的影響下，2 套俯仰、舉升機構(gòu)在受力上會有所不同。但在分析時按受力相同、同步運動的理想工況考慮，分析結(jié)果如圖 5 所示。圖中紅色實線為俯仰機構(gòu)單套載荷變化曲線，藍色虛線為舉升機構(gòu)單套載荷變化曲線。從圖 5 中可以看出單套舉升機構(gòu)最大載荷為Fmax1=18 kN黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 5 頁 單套俯仰機構(gòu)最大載荷為Fmax2=31 kN3 舉升機構(gòu)設(shè)計舉升機構(gòu)采用普通的絲杠傳動機構(gòu)形式。絲杠傳動機構(gòu)是將電機的旋轉(zhuǎn)運動通過螺旋傳動副（滑動或滾動螺旋副）的機械運動轉(zhuǎn)換為絲杠的直線運動，并利用伺服電機的閉環(huán)控制特性，實現(xiàn)對推力、速度和位置的精密控制。圖 6 為普通絲杠舉升機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。絲杠暴露在外，可為絲杠加裝防護罩，以增強絲杠的環(huán)境適應(yīng)性。3．1 設(shè)計計算考慮到機構(gòu)的自鎖要求，舉升機構(gòu)使用梯形絲杠副結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)絲杠的剛強度要求，初選梯形絲杠參數(shù)為公稱直徑 d =60 mm導(dǎo)程 S =9 mm根據(jù)上節(jié)分析結(jié)果，舉升機構(gòu)最大載荷為 18 kN，絲杠副的驅(qū)動力矩為 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 6 頁 ??m6.8tg2d????NFT???絲杠中徑： d2= 55.5 mm導(dǎo)程角： γ=2.96°當量摩擦角：ρv=5.91°效率： ??%3tg??????安全系數(shù)按 1． 5 倍考慮，則單套舉升機構(gòu)的驅(qū)動力矩設(shè)計參考值約為 130 N·m舉升機構(gòu)總行程約為 430 mm，運動時間不大于1 min，則梯形螺母的最低轉(zhuǎn)速為minr8.47930n1???根據(jù)以上計算結(jié)果，驅(qū)動電機初選 1.5 kW 交流伺服電機，其額定力矩為 4.77 N·m，額定轉(zhuǎn)速為3 000 r / min。由電機額定轉(zhuǎn)速及螺母最大轉(zhuǎn)速可以得出傳動鏈總速比最大值為 ，減5.624830iz??速機速比選為 ，則末級齒輪速副比最大值為 ，初步確定末級50ij? .1562ijzm???齒輪副速比為 im= 1。3．2 設(shè)計校核從輸出力矩角度進行校核，按電機額定輸出計算，末級（ 螺母） 輸出力矩為m1308.9.0157.4imj ?????NT?從輸出轉(zhuǎn)速（ 即工作時間） 角度進行校核，按電機額定輸出計算，末級（ 螺母） 輸出轉(zhuǎn)速為inr8.47ir60153nm???故上述設(shè)計滿足驅(qū)動力矩及工作時間要求。4 俯仰機構(gòu)設(shè)計俯仰機構(gòu)采用單級伺服電動缸機構(gòu)。伺服電動缸在傳統(tǒng)的絲杠傳動機構(gòu)的基礎(chǔ)上改而來，其傳動原理與傳統(tǒng)絲杠傳動機構(gòu)相同。二者的區(qū)別在于電動缸是將絲杠的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為螺母的直線運動。與普通絲杠傳動機構(gòu)相比，電動缸有效行程、效率都低于前者，重量也不占優(yōu)勢。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 7 頁 但其防護性能更佳，環(huán)境適應(yīng)性較強，維護簡單。電動缸結(jié)構(gòu)如圖 7 所示。4． 1 設(shè)計計算出于與舉升機構(gòu)相同的考慮，俯仰機構(gòu)使用梯形絲杠副結(jié)構(gòu)，初選與舉升機構(gòu)同規(guī)格的梯形絲杠，其參數(shù)為公稱直徑： d =60 mm導(dǎo)程： p =9 mm根據(jù)第 3 節(jié)的分析，俯仰機構(gòu)載荷最大值為31kN，則絲杠的驅(qū)動力矩 T= 149．6 N·m（計算過程與3.1節(jié)相同） 。安全系數(shù)按1.5倍考慮，則單套俯仰機構(gòu)的設(shè)計驅(qū)動力矩為224．4 N·m 。俯仰機構(gòu)總行程約為1000 mm ，運動時間不大于2 min，則梯形絲杠的最低轉(zhuǎn)速：minr5.910n2???根據(jù)以上計算結(jié)果，驅(qū)動電機初選2.2 kW 交流伺服電機，額定輸出扭矩7.0 N· m，額定轉(zhuǎn)速為3000r/min。由電機額定轉(zhuǎn)速及絲杠最低轉(zhuǎn)速可以得出傳動鏈總速比最大為 ,減速54.30iz??機速比選為 ,則末級齒輪副速比最大值為 ,初步確定末級齒輪副50ij? 8.1504ijzm??速比i m= 1。4．2 設(shè)計校核從輸出力矩角度進行校核，末級輸出力矩為；m4.280.150.7imj ?????NT?從輸出轉(zhuǎn)速角度進行校核，末級輸出轉(zhuǎn)速為黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 8 頁 ，minr5.60153nm???故上述設(shè)計滿足驅(qū)動力矩及工作時間要求。5 機構(gòu)動態(tài)穩(wěn)定性設(shè)計俯仰舉升機構(gòu)屬于平面四連桿機構(gòu)，存在較多的裝配間隙，機構(gòu)的動態(tài)穩(wěn)定性不足?？刹扇∪缦麓胧┨岣邫C構(gòu)的動態(tài)穩(wěn)定性：1） 門架與轉(zhuǎn)盤間設(shè)計機械限位。門架舉升到位后，舉升機構(gòu)對門架施加預(yù)緊力，將門架、舉升機構(gòu)及轉(zhuǎn)盤在預(yù)緊力的作用下連接形成剛性支撐結(jié)構(gòu)。2） 對俯仰機構(gòu)部分設(shè)計輔助撐桿，提高俯仰機構(gòu)連接的動態(tài)穩(wěn)定性。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 9 頁 參考文獻[1]張潤奎,戚仁欣 ,張樹雄等.雷達結(jié)構(gòu)與工藝[M].電子工業(yè)出版社,2004. [2]鄭文緯,吳克堅 .機械原理[M].高等教育出版社,2001.[3]黃文虎,邵成勛 .多體系統(tǒng)動力學(xué)[M].中國鐵道出版社,1996.[4]楊可楨,程光蘊 .機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].高等教育出版社,2003.[5]何立民,單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[J].航空航天大學(xué)出版社, 1992.[6]余水權(quán)等, 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的功率接口技術(shù)[M].航空航天大學(xué)出版社,1992. [7]機械工程手冊編委會,機械工程手冊[M].第六卷.機械工業(yè)出版社,1982.[8]沈興全,吳秀玲 ,液壓傳動與控制[M].國防工業(yè)出版社,2005.[9]黃江平,705D 全自動機動式雷達天線升降裝置設(shè)計[J]. 電子機械工程,2001.[10]丁鷺飛, 耿富錄.雷達原理[ M] .西安電子科技大學(xué)出版社, 1984.[11] David K. Barton ,Sergey A. Leonov. Radar Technology Encyclopedia.[12]龔振邦.電子設(shè)備機械設(shè)計[M].高等教育出版社, 1985.[13]葉尚輝,李在貴等 .天線結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].西北電訊工程學(xué)院出版社, 1986.[14]秦曾煌.電工學(xué)電子技術(shù)[M].高等教育出版社,2004.[15]童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社,2001.[16]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社,1998.[17]董景新,趙長德 .控制工程基礎(chǔ)[M]清華大學(xué)出版社,1992.[18]Richard C.Dorf,Robert H.Bishop.現(xiàn)代控制系統(tǒng)[M].謝紅衛(wèi)等譯.高等教育出版社,2001.[19](日) 緒方勝彥.現(xiàn)代控制工程 [M].盧伯英等譯.科學(xué)出版社,1979.[20]陳康寧.機械工程控制基礎(chǔ)[M].西安交通大學(xué)出版社,2002.[21]李有善.自動控制原理[M].國防工業(yè)出版社,1989.[22]王顯正,陳正航 ,王旭永.控制理論基礎(chǔ)[M].科學(xué)出版社,2000.[23]黃真棠,許紀 .機械控制工程[M].華南理工大學(xué)出版社,1994.[24]孫恒,陳作模 .機械原理[M].高等教育出版社,2006.[25]孟憲源,現(xiàn)代機構(gòu)手冊[M].機械工業(yè)出版社,1994.黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 文 獻 綜 述 ） 第 10 頁 [26]梁嵩高,平面連桿機構(gòu)的計算設(shè)計[M],高等教育出版社,1993.[27]詹啟賢,自動機械設(shè)計[M],中國輕工業(yè)出版社,1994.[28]丁毓銀,數(shù)字電路邏輯設(shè)計[M].高等教育出版社,1999. 畢業(yè)設(shè)計 文獻綜述院 （ 系 ） 名 稱 工 學(xué) 院 機 械 系專 業(yè) 名 稱 機 械 設(shè) 計 制 造 及 其 自 動 化學(xué) 生 姓 名 何 陽 陽 指 導(dǎo) 教 師 王 飛 2012 年 03 月 10 日黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 文 獻 翻 譯 ） 第 1 頁 測高雷達測高雷達是一個“其功能是測量范圍和仰角的目標，從而使高度或高度得到計算;這種雷達通常伴隨著確定的其他目標參數(shù)的監(jiān)視雷達?！币虼?，它是一個 2D 雷達，在海拔平面掃描，而不是在方位。由于其周期性的向上和向下掃描運動，高度發(fā)現(xiàn)雷達天線，有時也被稱為“點頭”天線。二維搜索雷達，保持利益的體積，監(jiān)視，目標探測和測量的范圍和方位角。經(jīng)檢測和建立了一個新的目標的軌道，一個請求被發(fā)送到高程測量的高度發(fā)現(xiàn)者。高度儀壓擺率其指定的方位搜索雷達的天線，超過海拔由 2D 雷達指定的范圍內(nèi)適當部門執(zhí)行的掃描。目標回波上顯示高度范圍指標（RHI），仰角的 θT 是由一個操作或一個角度門電路測量。射程 R 也測量精度優(yōu)于搜索雷達提供。在水平面以上的雷達基地的目標高度，然后計算ht = R sin qt這個高度被糾正必要的地點的海拔高度，大氣折射和地球曲率給目標海拔高度，地面控制的需要由戰(zhàn)斗機攔截目標。一個典型的點頭束高度發(fā)現(xiàn)者如圖 H1 所示。在垂直方向上提供了精確測量窄的仰角波束天線拉長，而方位波束寬度足以容納搜索雷達在指定的錯誤。測高雷達正逐漸變得過時，更立體，疊梁相控陣搜索雷達或正在部署。測高雷達主要用于測定目標高度的雷達。測高雷達能準確地測定目標的高度，但全面監(jiān)視空中目標比較困難。通常與沒有測高裝置的兩坐標雷達配合使用。測高雷達一般分為地面測高雷達和星載、機載、彈載測高雷達等。地面測高雷達通常與測定目標方位、距離的兩坐標雷達配合使用，共同擔負監(jiān)視空中目標的任務(wù)。星載測高雷達又稱雷達測高計，主要用于大地測量和海洋觀測。裝在導(dǎo)彈上的測高雷達又稱雷達高度表，主要用于提高導(dǎo)彈制導(dǎo)精度。裝在飛機上的測高雷達也稱雷達高度表，用于保障飛機按預(yù)定高度安全飛行。早期用于測量目標高度的雷達技術(shù)是按照是否在測量中運用了地球表面來進行分類的。在早期雷達中，運用地球表面測高相當普遍，這是因為天線和發(fā)射機技術(shù)局限于使用較低的無線電頻率和寬的垂直波束。有許多種通過同時測量目標的 3 個基本位置坐標（距離、方位和仰角）以提供三坐標信息的雷達。然而，在實際中，卻遵循了如下的約定，即 3D 雷達是一種警戒雷達，其天線在方位上機械旋轉(zhuǎn)（以測量距離和方黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 文 獻 翻 譯 ） 第 2 頁 位），通過在仰角上掃描一個或多個波束或者通過用鄰接的固定仰角波束來獲得目標的仰角值。3D 雷達在軍事上的重要性來源于它能確定非合作目標的高度，以及它的距離和方位的能力。與 2D 雷達和專用測高雷達的組合相比，3D 雷達因為有較好的角分辨力，提供了較高增益的天線和較強的抗干擾及其他形式的 ECM 的能力；對于后者有爭議的反面意見則認為，2D 雷達和測高雷達可以工作在兩個分離的頻段，迫使干擾機分散其能量從而減小其影響。按照怎樣形成仰角波束和怎樣在仰角上掃描波束，3D 雷達可分為堆積波束雷達、頻掃雷達、相掃雷達、機電掃描雷達和數(shù)字波束形成雷達。高度發(fā)現(xiàn)者是用來衡量在監(jiān)控系統(tǒng)中的目標的仰角，允許測量范圍可以從計算目標高度的雷達。仰角和高度，因此決定以何種方法包括：（1）分配一個專門的雷達，在海拔執(zhí)行部門指定由一個二維搜索雷達的目標，在該坐標測量掃描。（2）搜索一個掃描波束 3D 雷達，其中一個窄波束覆蓋方位角和仰角，并提供測量兩個角度，隨著范圍，對檢測到的目標，在一個柵格掃描。（3）搜索與一個堆疊束 3D 雷達，多波束覆蓋天線掃描方位角仰角部門，提供單脈沖測量，在海拔。（4）對在 2D 搜索雷達探測目標的多時間延遲的測量，這樣，目標高度可從已知的目標范圍內(nèi)，雷達天線高度和多徑時延，計算。（5）測量范圍，在其中一個目標是通過二維搜索雷達天線模式，可以計算出恒定的目標高度的多徑葉通行證。（6）測量目標相呼應(yīng)，在兩個天線在海拔流離失所，導(dǎo)致單脈沖的仰角估計，相對振幅或相位?？煽啃渣S 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 文 獻 翻 譯 ） 第 3 頁 可靠性的一般定義是“一個項目的能力，在規(guī)定條件下執(zhí)行一個規(guī)定的時間內(nèi)所需的功能。”雷達，它可以被定義為能力執(zhí)行分配的功能，在分配給每個模式和服務(wù)，保養(yǎng)，維修，儲存和運輸條件的限制，同時保留指定的性能數(shù)據(jù)值。通常情況下，可靠性的描述由三部分組成：（1）無故障的性能。（2）可維護性。（3）耐貯性。無故障的表現(xiàn)是指定運行時間無故障運行的能力。可維護性是“能力的一個項目，使用規(guī)定的條件下，保留或恢復(fù)到一個國家，它可以執(zhí)行其所需的功能，進行維修時在規(guī)定條件下和規(guī)定的程序和資源使用?！蹦唾A性是雷達，保留其經(jīng)營條件，儲存和運輸過程中的財產(chǎn)?？煽啃允且粋€重要的雷達性能特點，因為它有對雷達操作和成本效益顯著的效果。實現(xiàn)可靠性的主要途徑包括（1）選擇適當?shù)募夹g(shù)和設(shè)計方面的努力避免失敗。（2）使用正確的故障診斷系統(tǒng)（例如，內(nèi)置測試設(shè)備），以確定和本地化失敗，只要它可能后發(fā)生。前一種方法，包括可靠的正確選擇雷達組件和子系統(tǒng)，也納入雷達子系統(tǒng)必要的冗余。固態(tài)器件的可靠性通常是遠遠高于真空管設(shè)備。因此，管發(fā)射機通常是最不可靠的雷達子系統(tǒng)之一，和固態(tài)發(fā)射 機的使用提供了相當大的改善，在雷達的可靠性，允許免費維修，雷達制造（至少在這個意義上，長期存在在雷達站點的維修人員是不需要的）。多通道固態(tài)發(fā)射機和相控陣提供軟故障運行在一個或多個模塊失敗的情況下（例如，數(shù)放大器發(fā)射器或陣列可以失敗，但不會降低雷達的性能顯著）?？煽啃缘牧硪粋€常用的方法是使用冗余。這種方法通常用于雷達的地方甚至短時間的失敗是至關(guān)重要的（例如，軍事或民用空中交通管制雷達）。一個常用的方法是使用兩個足夠的接收自動重新配置通道信號處理器在操作失敗的情況下放置的備用通道。一個例子是多余的接收器通道和內(nèi)置測試設(shè)備的高可靠性，固態(tài)雷達空管雷達的家庭。二維雷達黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 文 獻 翻 譯 ） 第 4 頁 一個二維（2D）雷達的機械掃描一個固定的光束，無論是在方位角平面（傳統(tǒng)的對空搜索雷達）或在海拔平面（點頭高度發(fā)現(xiàn)者雷達）。基本屬性的 2D 空中搜索雷達天線孔徑的高度不得大于需出示匹配所需的垂直覆蓋部門的仰角波束。機械原因，較小的值可能被使用，但在浪費蔓延以上所需海拔覆蓋率部門的能源費用。天線的寬度確定方位所需的分辨率和掃描時獲得一個給定的最小觀測時間（或時間）的目標要求。至于在三維搜索雷達的情況下，這個最小的觀測時間在很大程度上取決于多普勒處理的要求，而這又是一個功能雜亂的環(huán)境，多樣性的目標所需的增益。為空中搜索行動，在廣泛的海拔部門的最低功率孔徑積堅決贊成使用在 2D 雷達的雷達頻率較低，雖然往往水面搜索，目標是土地或海車輛使用頻率較高，表面（導(dǎo)航），或固定結(jié)構(gòu)。在微波頻率的操作是可行的，因為，表面基雷達，所需的高程界普遍較小，而機載雷達所需的高程搜索部門要么足夠小，以匹配可用的天線孔徑高度波束，或如要求只有少數(shù)幾個重疊的“吧”在海拔掃描。雷達發(fā)射機產(chǎn)生足夠的電磁能量，經(jīng)過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)傳送給天線。天線將這些電磁能量輻射至大氣中，集中在某一個很窄的方向上形成波束，向前傳播。電磁波遇到波束內(nèi)的目標后，將沿著各個方向產(chǎn)生反射，其中的一部分電磁能量反射回雷達的方向，被雷達天線獲取。天線獲取的能量經(jīng)過收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)送到接收機，形成雷達的回波信號。由于在傳播過程中電磁波會隨著傳播距離而衰減，雷達回波信號非常微弱，幾乎被噪聲所淹沒。接收機放大微弱的回波信號，經(jīng)過信號處理機處理，提取出包含在回波中的信息，送到顯示器，顯示出目標的距離、方向、速度等。 為了測定目標的距離，雷達準確測量從電磁波發(fā)射時刻到接收到回波時刻的延遲時間，這個延遲時間是電磁波從發(fā)射機到目標，再由目標返回雷達接收機的傳播時間。根據(jù)電磁波的傳播速度，可以確定目標的距離為電磁波從雷達到目標的往返傳播時間除以光速。雷達測定目標的方向是利用天線的方向性來實現(xiàn)的。通過機械和電氣上的組合作用，雷達把天線的小事指向雷達要探測的方向，一旦發(fā)現(xiàn)目標，雷達讀出些時天線小事的指向角，就是目標的方向角。兩坐標雷達只能測定目標的方位角，三坐標雷達可以測定方位角和俯仰角。 測定目標的運動速度是雷達的一個重要功能，—雷達測速利用了物理學(xué)中的多普勒原理．當目標和雷達之間存在著相對位置運動時，目標回波的頻率就會發(fā)生改變，黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 文 獻 翻 譯 ） 第 5 頁 頻率的改變量稱為多普勒頻移，用于確定目標的相對徑向速度，通常，具有測速能力的雷達，例如脈沖多普勒雷達，要比一般雷達復(fù)雜得多。 雷達的戰(zhàn)術(shù)指標主要包括作用距離、威力范圍、測距分辨力與精度、測角分辨力與精度、測速分辨力與精度、系統(tǒng)機動性等。 其中，作用距離是指雷達剛好能夠可靠發(fā)現(xiàn)目標的距離。它取決于雷達的發(fā)射功率與天線口徑的乘積，并與目標本身反射雷達電磁波的能力（雷達散射截面積的大?。┑纫蛩赜嘘P(guān)。威力范圍指由最大作用距離、最小作用距離、最大仰角、最小仰角及方位角范圍確定的區(qū)域。 畢業(yè)設(shè)計文獻翻譯院 （ 系 ） 名 稱 工 學(xué) 院 機 械 系專 業(yè) 名 稱 機 械 設(shè) 計 制 造 及 其 自 動 化學(xué) 生 姓 名 何 陽 陽指 導(dǎo) 教 師 王 飛2012 年 03 月 10 日 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 1 頁1 緒論1.1 課題的背景及目的雷達發(fā)展至今，已經(jīng)在軍事領(lǐng)域占有舉足輕重的地位，雷達系統(tǒng)是利用調(diào)制信號和定向天線將電磁能量發(fā)射到指定空域搜索目標，目標再將接收到的部分能量（雷達回波）反射回來，由雷達接收機進行處理后，抽取出目標的距離、速度、角位置以及具有其他識別特征的目標信息。雷達俯仰控制是指雷達根據(jù)工作模式、量程、載機高度和目標距離，自動設(shè)置俯仰角度或由操作員設(shè)置俯仰角度。機載雷達天線俯仰控制通常只采用手動方式，而機載雷達的天線俯仰控制有自動、手動和高度帶設(shè)置三種方式，自動控制是指雷達系統(tǒng)根據(jù)操作員選定的工作模式、量程，自動設(shè)置天線俯仰角；手動控制是指雷達操作員可以根據(jù)實際探測需求，人工設(shè)置天線的俯仰角；高度帶設(shè)置是指根據(jù)載機高度和目標距離，系統(tǒng)自動設(shè)置天線俯仰角。本課題是研究炮瞄雷達天線高低角工作范圍為-15—95 度，當轉(zhuǎn)到接近最高和最低極限位置時，該電路自動去掉天線驅(qū)動電機上的控制電壓，并使天線很快被制動，防止機械和電機過荷損壞，起到保護作用。1.2 國內(nèi)外發(fā)展狀況雷達發(fā)展至今已有一百多年的歷史。1864 年英國物理學(xué)家麥克斯韋（J.C.axwell）提出“電磁場理論 ”，并預(yù)見了電磁波的存在。 1903 年德國人克里斯琴.威爾斯姆耶（Christian Hulsmeyer）研制出原始的船用防撞雷達并獲得專利權(quán)，這拉開了世人研制雷達的序幕。1922 年美國海軍研究實驗室（Naval Research Lab.）的 A.H 泰勒和 L.C揚用一部波長為 5 米的連續(xù)波實驗裝置探測到了一只木船。由于當時無有效的隔離方法，只能把收發(fā) 機分置，這實際上是一種雙基地雷達。1937 年由羅伯特.沃森.瓦特設(shè)計的第一部可使用雷達“Chain Home”在英國建成，英國正式部署了作戰(zhàn)雷達網(wǎng)“鏈條” 。雷達分為地基、機載、空載、艦載雷達，也可以根據(jù)雷達的工作頻段、天線類型、所用波形等不同特征分類。雷達還可以根據(jù)其任務(wù)或功能分為：氣象雷達、截獲搜索雷達、跟蹤雷達、邊跟邊掃雷達、火控雷達、預(yù)警雷達、超視距雷達、地形跟隨雷達、 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 2 頁地形回避雷達等。相控陣雷達使用相控陣天線，因此常被稱為多功能雷達。雷達最常見的分類方法是根據(jù)其所用波形或工作頻率，按波形可分為連續(xù)波（CW）或脈沖(PR)雷達。連續(xù)波雷達能連續(xù)發(fā)射電磁能量，有獨立的發(fā)射天線和接收天線。非調(diào)制連續(xù)波雷達可以精確地測量目標的徑向速度（多譜勒頻移）和角位置，但不能得到目標的距離數(shù)據(jù)，因此這種雷達的主要用途是對目標速度的搜索和跟蹤以及導(dǎo)彈制導(dǎo)。脈沖雷達的波形為調(diào)制脈沖串。根據(jù)脈沖重復(fù)頻率的高低又可將脈沖雷達分為低、中、高PRF 雷達。低 PRF 雷達主要用于測距，它對目標的速度（多譜勒頻移）不敏感。高PRF 雷達主要用于測量目標的速度。如果使用不同的調(diào)制方式，連續(xù)波雷達和脈沖雷達都可以測量目標的距離和徑向速度。我國現(xiàn)役的雷達天線俯仰控制比較簡單, 一般通過方位/ 俯仰控制開關(guān)控制天線在方位方向轉(zhuǎn)動,然后采用手動或自動裝置對天線進行上仰或下俯。在當今隨著科技的迅猛發(fā)展，人們對雷達設(shè)備精準度要求的不斷提高，雷達俯仰機構(gòu)的設(shè)計問題必將引起人們的廣泛關(guān)注，也必將得以進一步的發(fā)展。當前人們對雷達天線高低角俯仰機構(gòu)的設(shè)計也有很多種，像有電機來作為動力源來帶動雷達天線的俯仰機構(gòu)的運動，也有用液壓系統(tǒng)來控制雷達天線的俯仰機構(gòu)的運動，當然還有其他的一些方法。對高低角俯仰限制電路的研究分析，發(fā)現(xiàn)前人的設(shè)計思路主要有脈沖電路，也有用單片機來控制的。1.3 課題研究內(nèi)容及要求本文綜合國內(nèi)外雷達俯仰機構(gòu)的設(shè)計，通過調(diào)研搜集資料，并運用所學(xué)知識，設(shè)計一種機械控制電路。要求雷達天線高低角工作范圍為-15—95 度，當轉(zhuǎn)到接近最高和最低極限位置時，該電路自動去掉天線驅(qū)動電機上的控制電壓，并使天線很快被制動，防止機械和電機過荷損壞，起到保護作用。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 3 頁2 雷達俯仰機構(gòu)的設(shè)計參考本設(shè)計對雷達天線俯仰機構(gòu)不做重點設(shè)計，但是也應(yīng)該有一個設(shè)計思路，本文研究了前人的設(shè)計思路，對其進行了簡單的分析?，F(xiàn)代車載式高機動雷達天線車具有工作及運輸 2 種狀態(tài)，即在工作時將天線舉升至一定高度，并將天線陣面翻轉(zhuǎn)至一定的俯仰角度，可以減小地面及車上設(shè)備對天線波束的影響；工作結(jié)束后將天線恢復(fù)到水平狀態(tài)或其它特定角度，整車外形尺寸滿足公路、鐵路運輸時不超高、不超寬的要求。為滿足高機動雷達的機動性高、架設(shè)撤收迅捷的特性要求，需要一種能夠?qū)⑻炀€在 2 種狀態(tài)間迅速轉(zhuǎn)換的狀態(tài)轉(zhuǎn)換機構(gòu)技術(shù)。目前常用的狀態(tài)轉(zhuǎn)換機構(gòu)技術(shù)主要有以下 2 種1） “舉升轉(zhuǎn)臺 + 俯仰機構(gòu)”式設(shè)計。如圖 1（a ）所示，通常采用機電液混合伺服傳動技術(shù)，轉(zhuǎn)臺與天線被同時舉高；2） “俯仰機構(gòu) + 推舉天線”式設(shè)計。如圖 1（b）所示，通常采用全機電伺服傳動技術(shù)，天線單獨運動，舉升機構(gòu)為滑軌結(jié)構(gòu)。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 4 頁前者舉升高度較高，但機構(gòu)復(fù)雜，維護要求高；后者機構(gòu)設(shè)計相對簡單，但舉升高度有限，因滑軌結(jié)構(gòu)的密封性不足，環(huán)境適應(yīng)性較差，同時兩者都存在天線偏心大的缺點。某型雷達系統(tǒng)要求在工作狀態(tài)時天線要滿足以下條件：1） 能夠舉升至一定高度；2） 有一定的預(yù)仰角；3） 轉(zhuǎn)動時天線偏心量盡可能?。?） 結(jié)構(gòu)緊湊、控制方便、維護簡單。論證表明，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換機構(gòu)已無法滿足要求，需要研制一種新的機構(gòu)形式。文中提出了一種基于平面機構(gòu)原理的傳動機構(gòu)方案，可滿足上述要求。2.1 新型機構(gòu)的原理與結(jié)構(gòu)方案2.1.1 機構(gòu)工作原理圖 2 為新型機構(gòu)在運輸狀態(tài)下的運動簡圖。機構(gòu)中，活動構(gòu)件數(shù) n=6，低副 L=8，高副 H=0，機構(gòu)自由度為P=3n－ 2L－H=2機構(gòu)自由度數(shù)與主動件數(shù)相等，符合機構(gòu)運動原理。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 5 頁2.1. 2 新型機構(gòu)結(jié)構(gòu)方案從提高系統(tǒng)的實用性與可靠性考慮，新型機構(gòu)采用全機電伺服傳動技術(shù)方案。在具體的工程設(shè)計中，圖 2 中 6、7 為傳統(tǒng)的絲杠傳動機構(gòu)，4、5 為單級電動缸（作為俯仰機構(gòu)） ，2 為門架，機架 1 為轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)盤。上述部分在轉(zhuǎn)臺的驅(qū)動下做方位轉(zhuǎn)動，如圖 3 所示。舉升機構(gòu)與俯仰機構(gòu)各為 2 套，分別同步運動，既可降低對天線骨架的剛性要求，又可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。2.1．3 機構(gòu)工作過程設(shè)計天線由運輸狀態(tài)轉(zhuǎn)換為工作狀態(tài)有以下 2 種運動方法可選：1） 分步運動法。單級電動缸首先伸出到位，完成天線的俯仰運動，然后在絲杠 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 6 頁傳動機構(gòu)的驅(qū)動下，門架轉(zhuǎn)動到位，完成天線的舉升運動，分 2 步完成天線狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。2） 同步運動法。電動缸與絲杠傳動機構(gòu)同時啟動，然后同時運動到位，一步即可完成狀態(tài)轉(zhuǎn)換。逆向工作過程即可將天線由工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為運輸狀態(tài)。方法 1） 控制簡單，但轉(zhuǎn)換過程中偏心現(xiàn)象較為明顯； 方法 2） 重心控制較好，但由于同時運動的構(gòu)件較多，機構(gòu)同步性要求較高，伺服控制難度較大?？紤]到機構(gòu)的可靠性與控制的簡便性，最終確定采用分步運動控制方法，并將中間狀態(tài)作為天線維修狀態(tài)。天線工作狀態(tài)如圖 4 所示。2.2 機構(gòu)載荷分析依據(jù)分步運動方案，利用“多體動力學(xué)仿真分析軟件 ADAMS”分析運動過程中俯仰機構(gòu)與舉升機構(gòu)的載荷情況。仿真工況分析：在實際工作中，在天線的重量分布不均勻以及機構(gòu)運動同步性的差異等因素的影響下，2 套俯仰、舉升機構(gòu)在受力上會有所不同。但在分析時按受力相同、同步運動的理想工況考慮，分析結(jié)果如圖 5 所示。圖中紅色實線為俯仰機構(gòu)單套載荷變化曲線，藍色虛線為舉升機構(gòu)單套載荷變化曲線。從圖 5 中可以看出單套舉升機構(gòu)最大載荷為 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 7 頁Fmax1=18 kN單套俯仰機構(gòu)最大載荷為Fmax2=31 kN2.3 舉升機構(gòu)設(shè)計舉升機構(gòu)采用普通的絲杠傳動機構(gòu)形式。絲杠傳動機構(gòu)是將電機的旋轉(zhuǎn)運動通過螺旋傳動副（滑動或滾動螺旋副）的機械運動轉(zhuǎn)換為絲杠的直線運動，并利用伺服電機的閉環(huán)控制特性，實現(xiàn)對推力、速度和位置的精密控制。圖 6 為普通絲杠舉升機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。絲杠暴露在外，可為絲杠加裝防護罩，以增強絲杠的環(huán)境適應(yīng)性。2.3．1 設(shè)計計算考慮到機構(gòu)的自鎖要求，舉升機構(gòu)使用梯形絲杠副結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)絲杠的剛強度要求，初選梯形絲杠參數(shù)為公稱直徑 d=60 mm導(dǎo)程 S=9 mm 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 8 頁根據(jù)上節(jié)分析結(jié)果，舉升機構(gòu)最大載荷為 18 kN，絲杠副的驅(qū)動力矩為 ??m6.8tg2d????NFT???絲杠中徑： d2= 55.5 mm導(dǎo)程角： γ=2.96°當量摩擦角：ρv=5.91°效率： ??%3tg??????安全系數(shù)按1.5 倍考慮，則單套舉升機構(gòu)的驅(qū)動力矩設(shè)計參考值約為130 N·m舉升機構(gòu)總行程約為430 mm，運動時間不大于1min，則梯形螺母的最低轉(zhuǎn)速為minr8.471930n???根據(jù)以上計算結(jié)果，驅(qū)動電機初選1.5 kW 交流伺服電機，其額定力矩為4.77 N·m，額定轉(zhuǎn)速為3000 r / min。由電機額定轉(zhuǎn)速及螺母最大轉(zhuǎn)速可以得出傳動鏈總速比最大值為 ，減5.624830iz??速機速比選為 ，則末級齒輪速副比最大值為 ，初步確定末級50ij? .1562ijzm???齒輪副速比為 im= 1。2.3.2 設(shè)計校核從輸出力矩角度進行校核，按電機額定輸出計算，末級（螺母） 輸出力矩為m1308.9.0157.4imj ?????NT?從輸出轉(zhuǎn)速（即工作時間） 角度進行校核，按電機額定輸出計算，末級（螺母） 輸出轉(zhuǎn)速為inr8.47ir60153nm???故上述設(shè)計滿足驅(qū)動力矩及工作時間要求。2.4 俯仰機構(gòu)設(shè)計俯仰機構(gòu)采用單級伺服電動缸機構(gòu)。伺服電動缸在傳統(tǒng)的絲杠傳動機構(gòu)的基礎(chǔ)上改而來，其傳動原理與傳統(tǒng)絲杠傳動機構(gòu)相同。二者的區(qū)別在于電動缸是將絲杠的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為螺母的直線運動。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 9 頁與普通絲杠傳動機構(gòu)相比，電動缸有效行程、效率都低于前者，重量也不占優(yōu)勢。但其防護性能更佳，環(huán)境適應(yīng)性較強，維護簡單。電動缸結(jié)構(gòu)如圖 7 所示。2.4.1 設(shè)計計算出于與舉升機構(gòu)相同的考慮，俯仰機構(gòu)使用梯形絲杠副結(jié)構(gòu)，初選與舉升機構(gòu)同規(guī)格的梯形絲杠，其參數(shù)為公稱直徑： d =60 mm導(dǎo)程： p =9 mm根據(jù)第 3 節(jié)的分析，俯仰機構(gòu)載荷最大值為 31 kN，則絲杠的驅(qū)動力矩 T = 149．6 N·m （計算過程與3.1節(jié)相同） 。安全系數(shù)按1.5倍考慮，則單套俯仰機構(gòu)的設(shè)計驅(qū)動力矩為224．4 N·m 。俯仰機構(gòu)總行程約為1000 mm ，運動時間不大于 2 min，則梯形絲杠的最低轉(zhuǎn)速：minr5.2910n???根據(jù)以上計算結(jié)果 ，驅(qū)動電機初選2 .2 kW 交流伺服電機，額定輸出扭矩 7 .0 N· m，額定轉(zhuǎn)速為3000 r/min。由電機額定轉(zhuǎn)速及絲杠最低轉(zhuǎn)速可以得出傳動鏈總速比最大為 ,減速54.30iz??機速比選為 ,則末級齒輪副速比最大值為 ,初步確定末級齒輪副50ij? 8.1504ijzm??速比 im= 1。2.4.2 設(shè)計校核從輸出力矩角度進行校核，末級輸出力矩為；m4.280.150.7imj ?????NT? 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 10 頁從輸出轉(zhuǎn)速角度進行校核，末級輸出轉(zhuǎn)速為，minr5.60153nm???故上述設(shè)計滿足驅(qū)動力矩及工作時間要求。2.5 機構(gòu)動態(tài)穩(wěn)定性設(shè)計俯仰舉升機構(gòu)屬于平面四連桿機構(gòu)，存在較多的裝配間隙，機構(gòu)的動態(tài)穩(wěn)定性不足。可采取如下措施提高機構(gòu)的動態(tài)穩(wěn)定性：1） 門架與轉(zhuǎn)盤間設(shè)計機械限位。門架舉升到位后，舉升機構(gòu)對門架施加預(yù)緊力，將門架、舉升機構(gòu)及轉(zhuǎn)盤在預(yù)緊力的作用下連接形成剛性支撐結(jié)構(gòu)。2） 對俯仰機構(gòu)部分設(shè)計輔助撐桿，提高俯仰機構(gòu)連接的動態(tài)穩(wěn)定性。通過對上述機構(gòu)的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)雷達天線的俯仰俯仰部分可以用平面連桿機構(gòu)，本設(shè)計重點不是對機構(gòu)的設(shè)計，因此對上面的機構(gòu)的分析主要是論證其可行性。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 11 頁3 雷達俯仰機構(gòu)電機的控制步進電機可將輸入的脈沖電信號變換為階躍式的角位移或直線位移。因此, 能用這種電機作為執(zhí)行元件來對雷達(或監(jiān)視裝置)的方位角、俯仰角實現(xiàn)自動控制。步進電機作為驅(qū)動元件的特點是: 能快速啟動、反轉(zhuǎn), 制動的反應(yīng)速度快 , 運行速度可調(diào), 精度高, 慣性小。另外, 它的步距角和轉(zhuǎn)速不受電壓和負載變化以及環(huán)境條件的影響, 尤其適合在數(shù)字控制系統(tǒng)中使用。本裝置采用上位機、下位機兩級控制。下位機由主從式單片機系統(tǒng)構(gòu)成, 其主要作用在于實現(xiàn)步進電機的監(jiān)控以及上、下位機之間的通訊。上位機用在更高一級層次上來指揮全系統(tǒng)的運行。3.1 系統(tǒng)組成本系統(tǒng)由四個部分組成, 其框圖如圖 1 所示3.2 上位機單元本單元采用 IB M 一 Pc 機, 機內(nèi)裝有異步通訊適配器板。其主要器件為可編程的 8 2 5 OU ART 芯片, 便于同與標準 RS- 232 c 串行通訊器件接口的設(shè)備進行數(shù)據(jù)通訊。由于主單片機中僅有一個全雙工串行口用來與從機單元進行通訊, 故本系統(tǒng)采取串行擴展通道(8 2 51 芯片) 。上位機與主單片機單元之間的通訊接口見圖 2 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 12 頁3.3 主單片機單元本單元通過擴展的串行通訊口與上位機進行通訊, 接收上位機發(fā)送來的信息, 并互通相關(guān)的狀態(tài)信息。同時, 主單片機單元也將控制信息、數(shù)據(jù)發(fā)送給從單片機單元, 指揮從機工作.本裝置的方位角與俯仰角傳動機構(gòu)分別采用一臺步進電機獨立驅(qū)動, 同時運行, 因此, 主從單片機單元之間需要多機全雙工通訊接口, 其框圖如圖3 所示.其中O、1 . 從機分別控制方位角、俯仰角步進電機的運轉(zhuǎn) . 它們的TXD 端、RXD 端與主單片機單元的RXD、TXD 端相連, 形成廣播式的通訊模式。主機發(fā)送的信息, 由從機接收并互為通訊。本單元還設(shè)置人一機接口, 配備有鍵盤、顯示器, 便于操作和觀察各相關(guān)的信息。3.4 從單片機單元從單片機單元由兩個獨立的8031最小系統(tǒng)組成。在主機控制下, 通過驅(qū)動接口, 兩個從機分別控制方位角、俯仰角步進電機的快速啟停、正反轉(zhuǎn)、加減速、連續(xù)掃描和實時跟蹤. 步進電機所需的時序脈沖, 由8031 的P : 口提供. 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 13 頁3. 5 執(zhí)行單元執(zhí)行單元由光電隔離、步進電機、功放、傳動裝置、穩(wěn)壓電源等幾部分組成。為保證系統(tǒng)正常工作, 低壓部分的單片機和高壓部分運行的步進電機, 以光電藕合的方式將二者隔離開來,本系統(tǒng)采用兩只75 BF 00 1 型三相反應(yīng)式步進電機 , 其工作電壓為D C2 4v , 靜態(tài)電流為3 A , 步距角為1.50 , 三相六拍工作方式 , 直接由從機的P ; 口控制。由六個T w H 8 7 5 2 功率集成芯片組成驅(qū)動電源中的功率放大電路. 脈沖調(diào)制電路由NE 55 構(gòu)成。整個執(zhí)行單元框圖見圖4 。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 14 頁4 雷達俯仰部分的設(shè)計方案由上述雷達機構(gòu)以及動力來考慮，本設(shè)計雷達天線俯仰運動其動力源也是由步進電機來帶動。步進電機轉(zhuǎn)速較大，而雷達天線的轉(zhuǎn)速比較慢，所以要靠減速器來實現(xiàn)，減速器帶動偏心輪，偏心輪連接著連桿機構(gòu)來實現(xiàn)雷達天線的俯仰運動。本設(shè)計不在步進電機選擇及減速器的設(shè)計上作重點介紹。本課題主要設(shè)計一種控制電路，要求雷達天線高低角工作范圍為-15 至 95 度，當轉(zhuǎn)到接近最高和最低極限位置時，該電路自動去掉天線驅(qū)動電機上的控制電壓，并使天線很快被制動，防止機械和電機過荷損壞，起到保護作用。因此我們可以考慮在雷達天線運動的極限位置，即-15 度和 95 度兩個位置安裝兩個限位開關(guān)，使得雷達運動到這兩個角度時，雷達天線觸碰到兩個限位開關(guān)，兩個限位開關(guān)起到保護作用，使得步進電機斷電，從而使雷達天線停止運動，若要使雷達天線離開極限位置，只需要再轉(zhuǎn)到手輪即可。所以本設(shè)計重點是設(shè)計這個高低角俯仰限制電路。同時應(yīng)該考慮到步進電機斷電后，雷達天線由于質(zhì)量比較大，仍然有慣性，為了防止雷達天線由于慣性碰壞，本文應(yīng)該考慮設(shè)計一個剎車機構(gòu)（緩沖裝置） 。剎車機構(gòu)（緩沖裝置）大概有兩種：電剎車以及機械剎車。電剎車即電制動剎車，在剎車系統(tǒng)中算一個新興領(lǐng)域，通過查閱資料，發(fā)現(xiàn)電剎車系統(tǒng)在飛機等大功率電子設(shè)備中應(yīng)用較多，隨著研究的深入，當前民用飛機正向“多電化”方向發(fā)展，越來越多的電控部件取代了液壓控制部件，從而更有效的利用了發(fā)動機的輸出功率，降低了耗油量。傳統(tǒng)的機械剎車，像液壓系統(tǒng)也是常用的剎車系統(tǒng)，電剎車系統(tǒng)跟液壓系統(tǒng)相比，有著其優(yōu)越性，像在飛機上，電制動剎車系統(tǒng)，它用機電作動機構(gòu)取代現(xiàn)有剎車系統(tǒng)的液壓作動機構(gòu)，不再需要管道、泵和閥等液壓組件，完全避免了漏油故障；各種信號都通過電纜傳輸，對剎車系統(tǒng)的監(jiān)控更為簡單和直觀，控制程序可以根據(jù)飛機狀態(tài)（飛機載重、發(fā)動機推力、襟副翼狀態(tài)和輪胎磨損等情況）和地面狀況（地面干濕、 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 15 頁跑道滑行道長度等）實現(xiàn)對剎車系統(tǒng)的動態(tài)控制，使飛機能在理想狀態(tài)下滑行和降落，從而實現(xiàn)節(jié)油、節(jié)約成本和避免人為差錯。本設(shè)計由于是應(yīng)用在雷達天線上，剎車系統(tǒng)主要是起著緩沖作用，緩沖器的作用為, 防止天線座轉(zhuǎn)動部分由于限位開關(guān)失靈、制動器發(fā)生故障或其它的意外情況越過限位區(qū)域, 從而使天線或天線座損壞。緩沖器作為天線座的安全保護裝置, 要求具有兩方面的功能: 一是緩沖作用 , 將突然的沖擊載荷轉(zhuǎn)化為緩慢作用的載荷, 延長加載時間, 減小沖擊力; 另一方面還要具有一定的減振作用, 將吸收的能量通過摩擦不可逆地轉(zhuǎn)化為熱能散失掉, 亦即能吸收和耗散能量, 回彈小, 從而減小天線和天線座的沖擊和振動。因此本設(shè)計可以采用傳統(tǒng)的機械剎車裝置，及緩沖裝置。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 16 頁5 高低角俯仰限制電路針對要求雷達天線高低角工作范圍為-15 至 95 度，當轉(zhuǎn)到接近最高和最低極限位置時，該電路自動去掉天線驅(qū)動電機上的控制電壓，并使天線很快被制動，防止機械和電機過荷損壞，起到保護作用。我們可以考慮在雷達天線運動的極限位置，即-15 度和 95 度兩個位置安裝兩個限位開關(guān)，使得雷達運動到這兩個角度時，雷達天線觸碰到兩個限位開關(guān)，兩個限位開關(guān)起到保護作用，使得步進電機斷電，從而使雷達天線停止運動，若要使雷達天線離開極限位置，只需要再轉(zhuǎn)到手輪即可。高低角俯仰限制電路的作用是當天線接近最高 95 度或最低極限位置-15 度時，自動的去掉驅(qū)動電動機電樞上的控制電壓，使天線很快被制動，防止電機和機械過荷，起到保護作用。高低角俯仰限制電路由兩個終端開關(guān)（KZ32-51 和 KZ32-52） 、三個繼電器（J32-1、J32-2 和 J32-3） 、四個硅二極管（BG32-10、11 和 BG32-12、9）等組成，其電路如圖 1 所示。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 17 頁圖 1終端開關(guān)裝在天線座的高低角動力傳動裝置外殼的一個小盒內(nèi)，開關(guān)的頂桿露在外面，當天線沿高低角轉(zhuǎn)到接近最高或最低極限位置時，裝在扇形齒輪上的楔形銷就會壓迫相應(yīng)的那個終端開關(guān)的頂桿，使開關(guān)接通。電路的其它元件則裝在一個膠木板上，呆在天線座的立柱上。當天線在上、下極限位置之間轉(zhuǎn)動時，終端開關(guān)均不被頂通，高低角俯仰限制電路開路不起作用。當天線沿高低角向下轉(zhuǎn)動時，誤差信號使圖 1 中 A 點電位低于 B 點的電位，當天線轉(zhuǎn)到下極限位置時，終端開關(guān) KZ32-51 被頂通，由于 A 點電位低于 B 點電位，BG32-11 處于導(dǎo)通狀態(tài)，于是限制電路的右支路開始工作，將使電力放大機的輸出很快下降，接近于零。電力放大機輸出很快下降的原因有：（一） 電力放大機控制繞組上的電壓被旁路。旁路電流從 B 點經(jīng) BG32-11、J32-1 和 KZ32-51 到 A 點。使得電力放大機的輸入大大減小，故輸出也就顯著減小。（二） 電力放大機的輸出被旁路。J32-1 線包有電流流過而動作，其觸點將 J32-3 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 18 頁的線包電源接通，J32-3 的觸點就將使電力放大機的輸出端 H2B2 經(jīng) R32-54 旁路，使電力放大機的輸出很快下降。C32-1 起到保護繼電器觸點不被燒壞的作用。（三） 驅(qū)動電機反電勢驅(qū)使電流流過電力放大機的補償繞組 B2B1，此電流與正常工作時電力放大機輸出電流流過補償繞組的方向相反，所以這時補償繞組產(chǎn)生的磁通和控制繞組的磁通方向相反，起著去磁作用，使電力放大機輸出很快下降。由于電力放大機的輸出很快下降，驅(qū)動電機加在天線上的轉(zhuǎn)矩也就很快減小而接近于零。因驅(qū)動電機反電勢所產(chǎn)生的電流以正常時相反方向流過驅(qū)動電機的電樞，造成很大的反轉(zhuǎn)矩，使天線很快制動，保證其安全。要想使天線離開極限位置而轉(zhuǎn)動手輪使天線升高時，這時的誤差信號使圖中 A 點電位高于 B 點電位，BG32-11 不導(dǎo)電，限制電路的右支路被切斷， J32-1 和 J32-3 均不工作（為了防止 BG32-11 的反向電流引起 J32-1 的動作，在 J32-1 的線包上并聯(lián)二極管BG32-9） ，電力放大機的輸入和輸出電路的旁觀現(xiàn)象被消除，起到正常放大作用，控制電壓加到驅(qū)動電機上，驅(qū)使天線升高而離開極限位置。當天線升高到達上極限位置時，KZ32-52 被頂通，限制電路的左支路工作，同樣能使天線很快被制動，其工作原理與上述相仿。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 19 頁6 緩沖裝置緩沖器的作用為, 防止天線座轉(zhuǎn)動部分由于限位開關(guān)失靈、制動器發(fā)生故障或其它的意外情況越過限位區(qū)域, 從而使天線或天線座損壞。緩沖器作為天線座的安全保護裝置, 要求具有兩方面的功能 : 一是緩沖作用, 將突然的沖擊載荷轉(zhuǎn)化為緩慢作用的載荷, 延長加載時間, 減小沖擊力 ; 另一方面還要具有一定的減振作用, 將吸收的能量通過摩擦不可逆地轉(zhuǎn)化為熱能散失掉, 亦即能吸收和耗散能量 , 回彈小, 從而減小天線和天線座的沖擊和振動。6.1　分析、計算和設(shè)計（載荷分析和計算）設(shè)計緩沖器首先要確定其使用條件, 明確按什么樣的“意外情況” 來設(shè)計緩沖器, 也就是緩沖器的受載分析。本設(shè)計主要考慮天線座方位部分在最大風(fēng)力矩和最大電機驅(qū)動力矩作用下, 以最大角速度及最大速度轉(zhuǎn)動時, 止擋塊撞到緩沖器上能吸收的全部能量, 有下式2m/1(????JMEW）式中, E 為緩沖器應(yīng)吸收的能量; 為最大工作風(fēng)速時的風(fēng)力矩; Mm 為碰撞后的電動w機驅(qū)動力矩; J 為天線座及驅(qū)動系統(tǒng)折算到方位軸上的慣量; 天線座方位的最大角速度;為緩沖行程。?計算得到緩沖器要吸收的能量約為 118 焦耳6.2　設(shè)計6.2.1　彈簧的設(shè)計由于本雷達天線座的尺寸限制和美化設(shè)計的要求, 如單純以彈簧緩沖器來實現(xiàn), 無法滿足要求, 經(jīng)過多次試算 , 最后采用如下圖所示集彈簧、氣缸及橡膠墊為一體的復(fù)合緩沖器。其能量分配如下:321E?? 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 20 頁式中, 為彈簧吸收的能量; 為壓縮空氣吸收的能量; 為橡膠墊吸收的能量。1E2E3E其中, 彈簧吸收的能量分為兩只彈簧可吸收能量的總和。按實際空間和有限尺寸選用彈簧如下:彈簧 1　 行程　S=28mm直徑 d=3mm旋向 右有效圈數(shù) n=8極限壓力 P=315N吸收能量 E= 0.5PS=4.41(J)彈簧 2　行程　S=28mm直徑 d=6mm旋向 左有效圈數(shù) n=4極限壓力 P=2267N吸收能量 E=0.5PS=31.74( J)其中彈簧 1 主要用來歸位, 并吸收少量能量。彈簧 2 吸收部分能量。兩彈簧吸收之和不能滿足要求。其余能量需由氣腔和橡皮墊吸收。6.2.2　緩沖器腔的設(shè)計緩沖器腔體可看成為一緩沖氣室, 緩沖器氣室內(nèi)的空氣被壓縮從而吸收部分能量, 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 21 頁壓縮過程可以認為是絕熱過程。緩沖器腔體能夠吸收的最大能量視氣缸強度而定, 也就是說在強度允許的情況下其吸收的能量為無窮大。吸收能量過大則剛度太大, 這就需在活塞上開一排( 進) 氣孔, 調(diào)節(jié)它的大小可吸收不同的能量。其吸收的能量可按下式計算:]1)/[(5.3286.032??PVE式中, 為排氣壓力 ; 壓縮空氣的體積; 為氣缸允許承受的最氣體壓力(設(shè)定的) 。其2P3中:排氣壓力 可調(diào)節(jié)到 , 壓縮空氣的體積 = ( )3=30. 52 , 氣2kg/cm2V?29.07?3cm缸允許承受的最高氣體壓力 為 20kg/ 。3P2所以E=3.5×3×30.52[ -1]=73.88(J)286.0/）（還沒吸收的能量為 118- 31.74- 4.41- 73.88=7.97(J) , 留給橡皮墊是完全可以吸收的。這說明腔體的尺寸大小是合適的, 能滿足緩沖器的性能要求。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 22 頁結(jié) 論雷達在現(xiàn)代軍事領(lǐng)域具有重要的地位，雷達的發(fā)展對國家的軍事具有深刻的影響，所以研制更準確、更實時的雷達對于科技人員來說是十分重要的。本文運用所學(xué)知識對雷達俯仰機構(gòu)的控制進行了簡單的設(shè)計，運用機械和限制電路來設(shè)計控制雷達天線高低角工作范圍的電路。新型機構(gòu)的設(shè)計關(guān)鍵是要協(xié)調(diào)處理好各機構(gòu)與結(jié)構(gòu)件的接口關(guān)系，精確計算各機構(gòu)的行程與結(jié)構(gòu)尺寸。只有將各相關(guān)因素綜合考慮，合理布局，才能滿足雷達運輸及工作狀態(tài)的要求。在本文設(shè)計的開始，我對雷達高低角俯仰限制電路沒有任何概念，通過跟導(dǎo)師的溝通交流，已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)上搜索資料，對高低角俯仰限制電路有了簡單的認識，對于這的設(shè)計，中間有大量不懂得問題，發(fā)現(xiàn)了自身能力還是有巨大的不足，在老師和同學(xué)的幫助下，能一點一滴的設(shè)計下來，我也深刻體會到了科研設(shè)計人員的辛苦與不易。經(jīng)過幾個月的忙碌，我已通過所學(xué)知識對電路進行了簡單的設(shè)計，由于能力有限，又是初次設(shè)計電路方面的設(shè)計，我的設(shè)計中難免會有不足之處，還望老師給予指導(dǎo)。這次畢業(yè)設(shè)計是對大學(xué)四年的檢驗，也是對即將走向社會工作的考驗，我深知雖然就要畢業(yè)了，心里難免沉重了一些，但是我通過這次畢業(yè)設(shè)計對以后的工作充滿了信心，畢竟自己的求知路還很長，我相信我能為祖國貢獻自己的一份力量，路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 23 頁致 謝時光如梭，光陰似箭，豐富、充實的求學(xué)生活即將成為過去，在此，我衷心感謝所以關(guān)心支持我的老師、親人和朋友，并向他們表示崇高的敬意在這半年的設(shè)計學(xué)習(xí)中，我得到了王飛老師的精心指導(dǎo)和幫助，從設(shè)計的選題、開題論證、資料的收集整理，到正式的設(shè)計、撰寫修改，無不滲透著王老師的心血和汗水，在此表示衷心的感謝！同時與同學(xué)和老師間的交流也讓我受益匪淺。通過設(shè)計，我深深的感受到了自己知識的淺薄。學(xué)海無涯，在將來的學(xué)習(xí)中我一定會更加的勤奮、謙虛。在這里我向在大學(xué)期間教導(dǎo)我、幫助我的各位老師表示最誠摯的謝意!祝老師們身體健康、萬事如意！首先感謝大一的機械制圖賈百合老師，機械制圖是機械專業(yè)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，因為賈老師的認真、細心、嚴肅的教風(fēng)，高標準的要求，在以后的學(xué)習(xí)中我們才會得心應(yīng)手！感謝電工學(xué)穆國華老師，大三那年晚上上課時有幾次上課停電，話筒不能用，黑板不能用，穆老師沒有等待來電，而是盡可能發(fā)出最大的聲音，讓后面的學(xué)生聽到，不耽誤每一節(jié)課，這些場景我至今仍記憶猶新！感謝閆存富老師，他講的數(shù)控機床診斷與維修至今歷歷在目，他講的課十分生動，課程氣氛活躍，通俗易懂。他對我們的論文格式要求特別嚴格，對我們的畢業(yè)設(shè)計的格式起到重要影響。感謝機械控制工程基礎(chǔ)常靜老師，她講課態(tài)度極其認真，力求使我們每個人都聽懂，在課后更是對我們嚴格要求，作業(yè)中出現(xiàn)錯誤必須認真更正！感謝機器人技術(shù)、過程控制儀表與裝置朱煜鈺老師，朱老師是一個對學(xué)生負責(zé)任的老師，平時不茍言笑，以嚴肅著稱，在她的課上幾乎沒有說話的！由于時間倉促，自己水平有限，同時缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中的不足和錯誤在所難免，懇請各位老師和同學(xué)批評指正，提出寶貴意見。 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 24 頁在此，我也感謝我同一組的組員和班里的同學(xué)是你們在我遇到難題是幫我找到大量資料，解決難題。真誠地感謝所有幫助過我的老師同學(xué)。通過這次畢業(yè)設(shè)計不僅提高了我獨立思考問題解決問題的能力而且培養(yǎng)了認真嚴謹，一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度更培養(yǎng)了我的獨立思考的能力。由于經(jīng)驗匱乏，能力有限，設(shè)計中難免有許多考慮不周全的地方，希望各位老師多加指教。最后，我要向百忙之中抽時間對本文進行審閱，評議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝。謝謝你們，真心的祝你們在今后的生活中更上一層樓！ 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 25 頁參考文獻[1]張潤奎,戚仁欣 ,張樹雄等.雷達結(jié)構(gòu)與工藝[M].電子工業(yè)出版社,2004. [2]鄭文緯,吳克堅 .機械原理[M].高等教育出版社,2001.[3]黃文虎,邵成勛 .多體系統(tǒng)動力學(xué)[M].中國鐵道出版社,1996.[4]楊可楨,程光蘊 .機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].高等教育出版社,2003.[5]何立民,單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[J].航空航天大學(xué)出版社, 1992.[6]余水權(quán)等, 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的功率接口技術(shù)[M].航空航天大學(xué)出版社,1992. [7]機械工程手冊編委會,機械工程手冊[M].第六卷.機械工業(yè)出版社,1982.[8]沈興全,吳秀玲 ,液壓傳動與控制[M].國防工業(yè)出版社,2005.[9]黃江平,705D 全自動機動式雷達天線升降裝置設(shè)計[J]. 電子機械工程,2001.[10]丁鷺飛, 耿富錄.雷達原理[ M] .西安電子科技大學(xué)出版社, 1984.[11] David K. Barton ,Sergey A. Leonov. Radar Technology Encyclopedia.[12]龔振邦.電子設(shè)備機械設(shè)計[M].高等教育出版社, 1985.[13]葉尚輝,李在貴等 .天線結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].西北電訊工程學(xué)院出版社, 1986.[14]秦曾煌.電工學(xué)電子技術(shù)[M].高等教育出版社,2004.[15]童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社,2001.[16]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社,1998.[17]董景新,趙長德 .控制工程基礎(chǔ)[M]清華大學(xué)出版社,1992.[18]Richard C.Dorf,Robert H.Bishop.現(xiàn)代控制系統(tǒng)[M].謝紅衛(wèi)等譯.高等教育出版社,2001.[19](日) 緒方勝彥.現(xiàn)代控制工程 [M].盧伯英等譯.科學(xué)出版社,1979.[20]陳康寧.機械工程控制基礎(chǔ)[M].西安交通大學(xué)出版社,2002.[21]李有善.自動控制原理[M].國防工業(yè)出版社,1989.[22]王顯正,陳正航 ,王旭永.控制理論基礎(chǔ)[M].科學(xué)出版社,2000. 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 26 頁[23]黃真棠,許紀 .機械控制工程[M].華南理工大學(xué)出版社,1994.[24]孫恒,陳作模 .機械原理[M].高等教育出版社,2006.[25]孟憲源.現(xiàn)代機構(gòu)手冊[M].機械工業(yè)出版社,1994.[26]梁嵩高.平面連桿機構(gòu)的計算設(shè)計[M],高等教育出版社,1993.[27]詹啟賢.自動機械設(shè)計[M],中國輕工業(yè)出版社,1994.[28]丁毓銀.數(shù)字電路邏輯設(shè)計[M].高等教育出版社,1999.[29]吳宗澤,羅圣國 .機械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M].高等教育出版社,2006.[30]王顯正,陳正航 ,王旭永.控制理論基礎(chǔ)[M].北京：科學(xué)出版社,2000.[31]黃真棠,許紀 .機械控制工程[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社,1994.[32]朱驥北.機械控制工程基礎(chǔ)[M].北京;機械工業(yè)出版社，1999.[33]賀智修著 .自動控制實用教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，1995.[34]王益群，孔祥東著 .控制工程基礎(chǔ)[M].北京:機械工業(yè)出版社，2001.[35]顧樹生，王建輝 .自動控制原理[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002.[36]王立新等 .AutoCAD2009 中文版標準教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.[37]武新華等 .AutoCAD 應(yīng)用基礎(chǔ)教程[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2007.[38] 武新華等 .AutoCAD 建筑繪圖與應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2007.[39] 武新華等 .AutoCAD 機械繪圖與應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2007.