本發(fā)明屬于電學(xué)領(lǐng)域，具體的是涉及一種電動(dòng)舵機(jī)系統(tǒng)的改進(jìn)。

背景技術(shù)：

電動(dòng)舵機(jī)是導(dǎo)彈姿態(tài)控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的重要組成部分。它的性能好壞對(duì)導(dǎo)彈的命中精度有直接的影響?，F(xiàn)有的舵機(jī)系統(tǒng)有很大的局限性，比如實(shí)時(shí)性問題，延遲問題和誤差問題，很難完全避免。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是針對(duì)上述問題，提供一種實(shí)時(shí)性強(qiáng)、延遲小且誤差小的電動(dòng)舵機(jī)系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括校準(zhǔn)模塊、信號(hào)處理器、A/D轉(zhuǎn)換器、控制器、步進(jìn)電機(jī)控制卡、步進(jìn)電機(jī)、減速裝置、舵面和電位反饋計(jì)，其特征在于：校準(zhǔn)模塊連接信號(hào)處理器，信號(hào)處理器的模擬信號(hào)傳送至A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后傳入控制器處理，控制器通過信號(hào)處理后控制步進(jìn)電機(jī)控制卡控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)的輸出端連接減速裝置，減速裝置連接舵面，舵面通過電位反饋計(jì)再將信號(hào)傳回信號(hào)處理器。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的控制器為MC-51單片機(jī)。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，在控制器與步進(jìn)電機(jī)控制卡之間連接有功率放大器。

本發(fā)明有益效果。

本發(fā)明提出了基于單片機(jī)控制的電動(dòng)舵機(jī),建立了步進(jìn)電機(jī)伺服控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)電動(dòng)舵機(jī)相比,該型電動(dòng)舵機(jī)精度高,可靠性強(qiáng).通過該系統(tǒng)完全能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)實(shí)際信號(hào),按照一定的函數(shù)關(guān)系形成實(shí)際的舵偏角,從而操縱導(dǎo)彈穩(wěn)定地跟蹤目標(biāo),提高了導(dǎo)彈的打擊效能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理框圖。

具體實(shí)施方式

如圖所示，本發(fā)明包括校準(zhǔn)模塊、信號(hào)處理器、A/D轉(zhuǎn)換器、控制器、步進(jìn)電機(jī)控制卡、步進(jìn)電機(jī)、減速裝置、舵面和電位反饋計(jì)，其特征在于：校準(zhǔn)模塊連接信號(hào)處理器，信號(hào)處理器的模擬信號(hào)傳送至A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后傳入控制器處理，控制器通過信號(hào)處理后控制步進(jìn)電機(jī)控制卡控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)的輸出端連接減速裝置，減速裝置連接舵面，舵面通過電位反饋計(jì)再將信號(hào)傳回信號(hào)處理器。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的控制器為MC-51單片機(jī)。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，在控制器與步進(jìn)電機(jī)控制卡之間連接有功率放大器。

電動(dòng)舵機(jī)是導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的子系統(tǒng),因此其功能相對(duì)比較獨(dú)立,選用8031的單片機(jī)控制方式。本系統(tǒng)采用機(jī)、電控制結(jié)合的控制方案,基本思想是以性能價(jià)格比高的8031單片機(jī)為核心,以步進(jìn)電機(jī)為控制部件,集檢測,A/D轉(zhuǎn)換,控制卡等組成一套智能化高精度控制系統(tǒng)。匯編語言的執(zhí)行效率比C語言高,在程序設(shè)計(jì)語言上該系統(tǒng)原理圖如圖1所示,電位計(jì)實(shí)時(shí)輸出一個(gè)和舵偏角成比例的電壓信號(hào),該信號(hào)同檢測相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)一起經(jīng)處理后,送人轉(zhuǎn)換電路,分別轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),單片機(jī)讀人信號(hào)后,經(jīng)過一定的函數(shù)運(yùn)算,得到誤差量,該值通過步進(jìn)電機(jī)控制卡轉(zhuǎn)換成脈沖系列,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器根據(jù)接收到的脈沖信號(hào),產(chǎn)生多拍節(jié)脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。最后經(jīng)減速傳動(dòng)裝置,從而控制舵面的偏轉(zhuǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)精確、實(shí)時(shí)控制,必須選擇一種能被單片機(jī)控制而改變輸出力矩的執(zhí)行元件。步進(jìn)電機(jī)就是一個(gè)程控裝置,即數(shù)字化的輸人指令脈沖對(duì)應(yīng)著數(shù)字化的位置輸出,其角位移量與電脈沖數(shù)成正比,可以近似作為線性調(diào)節(jié)元件,能用簡單方法來實(shí)現(xiàn)舵偏角的精密微調(diào)?？刂葡到y(tǒng)方案依據(jù)數(shù)字式集散控制系統(tǒng)的原理,采用上下位機(jī)結(jié)構(gòu)的兩級(jí)分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。用一臺(tái)單片機(jī)作上位機(jī),實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的在線檢測、安全保護(hù)、以及數(shù)據(jù)處理。系統(tǒng)的工作狀態(tài)在上位機(jī)的操作界面上設(shè)。單片機(jī)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)地對(duì)位置信號(hào)進(jìn)行采集和實(shí)時(shí)處理。下位機(jī)是直接控制機(jī),構(gòu)成控制臺(tái)的步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)。下位機(jī)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制,保證系統(tǒng)的性能滿足要求。

采樣電路由A/D轉(zhuǎn)換電路、電壓采樣組成。電平有效。其中A/D轉(zhuǎn)換電路由ADC08og和74IJS74組設(shè)繞組初始狀態(tài)無電流通過,R,上的壓降成。光禍合器vL,~為零,,因此光禍合器VL。的發(fā)光二極VL3起隔離驅(qū)動(dòng)作用,VZ~V、是功率晶體管,管熄滅,其中的光電三極管截止,使與非門DS的VZ,V3,V.和Vs接成達(dá)林頓管形式,提高了放一個(gè)輸人端為高電平。這時(shí),如果8031通過0P大倍數(shù)和驅(qū)動(dòng)能力。Rf為反饋信號(hào)取樣電阻,w口輸出olH時(shí),WR有效,并通過反相器作用于是步進(jìn)電機(jī)的一相繞組,VD3是續(xù)流二極管。74LS373的LE端,使74LS373將單片機(jī)輸出的74L3S73是8路三態(tài)輸出觸發(fā)器,一路輸出信號(hào)信號(hào)鎖存到輸出端,即IQ輸出高電平信號(hào)。這控制一相繞組。Q輸出高電平,將使其所控制的個(gè)步進(jìn)信號(hào)一方面通過與非門D:使VLZ的發(fā)相繞組通電。毀傷程度隨射程的變化近似于正態(tài)分布。在s km ~ l o km 這一射程上, 毀傷程度隨射程的增大而增大, 在12 k m ~ 18 k m 之間, 毀傷程度隨射程的增大而減小,10 k m ~ 1 Zkm 毀傷程度比較大, 其中在射程為1 1k m 時(shí), 毀傷程度最大, 因此開艙位置選取在大約l lk m 處, 此時(shí)戰(zhàn)斗部末速度為2 8 2m s/, 假設(shè)目標(biāo)初始速度為7 0 m / s , 攻擊平面相對(duì)于目標(biāo)冀平面的傾角為o0。