[實用新型]船載衛星通信站雙電機驅動系統偏置電流自適應系統

有效

• 申請號: 201520760443.0
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN205017235U
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 吳波濤;孔金平;孔令志;胡新寧
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63680部隊
• 主分類號: H02P5/00
• 分類號: H02P5/00;H01Q3/02
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭;沈國安

技術領域

本實用新型涉及衛星通信站雙電機驅動伺服系統控制領域，尤其涉及一種船載衛星通信站雙電機驅動系統偏置電流自適應系統。

背景技術

衛星通信雙電機驅動伺服系統目前的偏置電流設置方法為根據使用經驗和海況，提前將偏置電流設置為某一固定值。在大風速環境下，風對系統造成較大負載，可能超過系統輸出力矩的閾值，導致左右電機的換相，進而導致跟蹤精度的下降；如果將偏置電流設置得過大，則電機長期處于較大負荷輸出狀態，對于電機壽命和系統維護造成不良影響。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種船載衛星通信站雙電機驅動系統偏置電流自適應系統，提高大風速情況下的天線跟蹤精度，同時減輕伺服系統在小風速情況下的工作負荷。

本實用新型解決上述問題所采用的技術方案為：一種船載衛星通信站雙電機驅動系統偏置電流自適應系統，它包括左、右通道電流控制，左、右橋式驅動，左、右伺服電機，左、右初級齒輪，輸出齒輪，主控計算機，衛星通信天線，計算單元，風速測量儀和轉動狀態測量環節，主控計算機通過D/A轉換模塊控制左、右通道電流，通過左、右橋式驅動分別驅動左、右伺服電機，經過左、右初級齒輪共同作用輸出齒輪以驅動天線轉動；風速測量儀實時測量衛星通信天線工作的環境風速，轉動狀態測量環節通過傳感器實時測量衛星通信天線的轉動狀態，同時將風速測量儀和轉動狀態測量環節測量到的實時數據傳輸給計算單元，計算單元通過串口連接主控計算機，并發送實時計算的伺服系統驅動電流拐點值給主控計算機；主控計算機在接收到計算單元測算出的電流拐點值后，自適應調整系統偏置電流。

優選地，當系統輸出負載為零時，左、右伺服電機輸出大小相等方向相反的偏置力矩實現雙電機消隙功能，偏置力矩的大小由系統偏置電流設置決定。

優選地，上述計算單元在接收到環境風速和天線轉動狀態數據后根據衛星通信天線的靜態和動態風載荷系數計算出環境風對伺服系統輸出端產生的負載荷；依據牛頓力學和電機電路原理建立衛星通信站雙電機驅動系統動力學模型，將風負載荷作為衛星通信站雙電機驅動系統的一項負載加入到衛星通信站雙電機驅動系統的動力學模型中，測算出伺服系統驅動電流拐點值。

優選地，上述伺服系統驅動電流拐點值由以下公式得出：

其中，其中為偏置電流，為電機力矩系數，為風速。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：

本實用新型實現了船載衛星通信站雙電機驅動系統偏置電流根據風速和天線狀態的自適應調整，一方面可以解決大風浪情況下天線的跟蹤精度，另一方面，在海口良好的情況下可以減輕伺服系統工作負擔，延長設備使用壽命，減輕維護人員的工作壓力。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的船載衛星通信站雙電機驅動系統的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例的船載衛星通信站雙電機驅動伺服系統偏置電流自適應設置邏輯圖。

圖3是本實用新型實施例的船載衛星通信站雙電機驅動伺服系統（單軸）簡化模型。

圖4是本實用新型實施例的船載衛星通信站雙電機驅動伺服系統（單軸）傳遞函數框圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。

參見圖1，圖2所示，本實施例中的一種船載衛星通信站雙電機驅動系統偏置電流自適應系統，包括左、右通道電流控制，左、右橋式驅動，左、右伺服電機，左、右初級齒輪，輸出齒輪，主控計算機，衛星通信天線，計算單元，風速測量儀和轉動狀態測量環節。左、右通道電流控制的輸出電流與左、右橋式驅動的輸入相連，左、右橋式驅動的輸出與左、右伺服電機的輸入相連，左、右伺服電機的輸出端上安裝左、右初級齒輪，左、右初級齒輪與輸出級齒輪相互嚙合，輸出級齒輪產生的動力作用于衛星通信天線，主控計算機通過D/A（數字/模擬）轉換模塊控制左、右通道電流，通過左、右橋式驅動分別驅動左、右伺服電機，經過左、右初級齒輪共同作用輸出齒輪以驅動天線轉動，當系統輸出負載為零時，左、右伺服電機輸出大小相等方向相反的偏置力矩實現雙電機消隙功能，偏置力矩的大小由系統偏置電流設置決定。