[发明专利]特种设备天线快速精确定位系统及其方法

说明书

本发明公开了一种特种设备天线快速精确定位系统，包括顺次连接的中央控制单元、交流伺服驱动器、交流伺服电机、减速机构、天线、机械零位接近开关。还公开了特种设备天线快速精确定位方法，首先设定天线的定位角度；其次由所述中央控制单元控制伺服驱动器驱动交流伺服电机经减速机构带动天线低速旋转一周，采集机械零位接近开关的感应信号，计数器清零，开始重新计数；然后采集交流伺服驱动器输出的A相脉冲，每接收一个脉冲则内部计数器计数一次，通过计数器的值得到天线的当前方位角度；最后将当前方位角度与设定方位角度进行比较，用比较结果控制天线转速，使天线无限逼近设定方位角度时停止转动，从而达到精确定位的目的。

技术领域

本发明涉及特种设备领域，特别是涉及一种特种设备天线快速精确定位系统及其方法。

背景技术

随着现代电子信息技术的迅猛发展，天线广泛应用于雷达、广播、气象、航海、航天等领域，这必然对天线的快速精确响应的要求越来越高。天线定位的快慢影响整个系统的动态响应能力，天线定位精度的高低直接影响到整个系统的测量和跟踪精度。目前特种设备的天线定位存在的问题如下：

(1)特种设备的天线在工作时，天线在0～360°内连续扫描，而且天线扫描时的方位信息(角度)需实时反馈给系统，通常获得天线方位信息的方法是在天线旋转机构的轴心位置且与天线转盘同轴安装一方位编码器，但方位编码器稳定性不好，在复杂的电磁环境下容易受干扰，尤其是在运输过程中因颠簸或震动会导致编码器损坏，从而造成定位不准或失败；

(2)天线在寻找基准零位时，为保证天线能够准确地停止在零位，需要安装两个或多个接近开关作为位置判断依据，这样增加了天线转台结构的复杂度，同时也增加了系统的故障率；

(3)传统的天线方位采用变频器驱动交流异步电机，因为变频器与交流异步电机之间没有速度或位置反馈，为开环控制系统，其定位精度不高、响应速度慢、实时性差，特别是在低频运行时会有静止不动或有爬行现象，而且低速时输出扭矩不足，导致天线在大风天气下定位困难或定位失败。

因此亟需提供一种新型的特种设备天线定位系统及方法来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种特种设备天线快速精确定位系统及其方法，能够使特种设备的天线在不受干扰的情况下快速精准定位，提高特种设备的快速响应能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种特种设备天线快速精确定位系统，主要包括依次连接的中央控制单元、交流伺服驱动器、交流伺服电机、减速机构、天线；所述天线的转台下安装有机械零位接近开关，机械零位接近开关的输出端连接中央控制单元。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种特种设备天线快速精确定位方法，包括以下步骤：

首先，在所述中央控制单元内设定天线的定位角度；

其次，由所述中央控制单元控制伺服驱动器驱动交流伺服电机经减速机构带动天线低速旋转一周，采集机械零位接近开关的感应信号，中央控制单元内部计数器清零，开始重新计数，此时天线的位置为基准零位；

然后，所述中央控制单元采集交流伺服驱动器输出的A相脉冲，每接收一个脉冲则内部计数器计数一次，通过计数器的值得到天线的当前方位角度；

最后，将当前方位角度与设定方位角度进行比较，用比较结果控制天线转速，使天线无限逼近设定方位角度时停止转动。

在本发明一个较佳实施例中，采集到所述机械零位接近开关的感应信号为天线的基准零位信号、计数器的清零信号。

在本发明一个较佳实施例中，所述基准零位为0°或360°。

在本发明一个较佳实施例中，所述天线的当前方位角度的计算公式为：