[发明专利]一种高速转台的伺服驱动的控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于场面监视雷达控制领域，特别涉及一种高速转台的伺服驱动的控制系统及其控制方法。

背景技术

机场场面监视雷达要求工作时天线转速为60转/秒，也就是天线1秒钟转1圈，场监雷达的转台天线结构特点是减速机的小齿轮始终直接啮合在转台的大齿轮上，中间没有离合器，也就是大小齿轮不存在脱离情况。在工作时，小齿轮作为主动齿轮，带动大齿轮(从动齿轮)旋转。大齿轮是连接在转台上的，转台上有天线，整个天线和转台质量达到1吨，惯性较大。这个特点要求在启动电机时，电机转速不能够旋转过快。否则高速旋转的小齿轮(小齿轮)速度很快，此时的大齿轮还处于静止状态，两者速度不同步，会造成它们的碰撞。

现有技术中通常是直接给转台电机加三相交流电，如图1所示，直接运行电机，这样会导致电机转速过快，小齿轮加速度过大，大齿轮与小齿轮速度不同步，会产生激烈的碰撞，产生很大的摩擦力，会对齿轮的结构产生损坏影响，而且长时间共振会损坏天线转台系统的机械结构。因此亟需提出一种能够有效避免大小齿轮剧烈碰撞情况的出现的高速转台的伺服驱动的控制系统及其控制方法。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的不足，提供了一种高速转台的伺服驱动的控制系统，本发明有效地避免了大小齿轮剧烈碰撞情况的出现，不会损坏天线转台系统的机械结构。

一种高速转台的伺服驱动的控制系统包括PLC控制器、变频器以及转台电机，其中，

PLC控制器，用于发送控制命令至变频器的输入端；

变频器，其输入端用于接收三相交流电压，其输出端用于输出频率变换后的三相交流电压至转台电机；

转台电机，用于带动与天线转台系统相连的齿轮转动。

优选的，所述齿轮包括大齿轮和小齿轮，所述转台电机用于带动小齿轮转动，小齿轮与大齿轮之间相啮合，所述大齿轮与天线转台系统相连。

优选的，所述控制命令包括设置变频器的频率。

本发明还提供了一种高速转台的伺服驱动的控制系统的控制方法，本控制方法控制天线转台系统加速、减速过程运行平稳，能够避免天线转台的共振发生，包括以下步骤：

确定天线转台系统中转台的共振频率；

控制天线转台系统的加速过程：

所述PLC控制器发送控制命令至变频器；

变频器的输入端接收三相交流电压，变频器的输出端输出频率变换后的三相交流电压至转台电机；

PLC控制器为转台电机设置加速工作频率，控制天线转台系统在1分钟时间内速度由静止状态加速到额定转速；

控制天线转台系统的减速过程：

所述PLC控制器发送控制命令至变频器；

PLC控制器为转台电机设置减速工作频率，控制天线转台系统在1分钟时间内速度由额定转速减速到静止状态。

优选的，所述PLC控制器为转台电机设置加速工作频率，控制天线转台系统在1分钟时间内速度由静止状态0转/秒加速到额定转速60转/秒；所述PLC控制器为转台电机设置减速工作频率，控制天线转台系统在1分钟时间内速度由额定转速60转/秒减速到静止状态0转/秒。

优选的，所述PLC控制器为转台电机设置加速工作频率的具体操作步骤包括：

所述PLC控制器控制转台电机的工作频率从0Hz按照步进长度1Hz递增到6Hz，此过程持续运行时间为10s；

控制转台电机在工作频率达到6Hz时，持续运行时间为5s；

PLC控制器调整转台电机的工作频率至8Hz，持续运行时间为5s；

控制转台电机的工作频率从8Hz按照步进长度1Hz增加到50Hz，此过程持续运行时间为40s。

进一步的，所述PLC控制器为转台电机设置减速工作频率的具体操作步骤包括：

所述PLC控制器控制转台电机的工作频率从50Hz按照步进长度1Hz递减到8Hz，此过程持续运行时间为40s；

控制转台电机在工作频率达到8Hz时，持续运行时间为5s；

PLC控制器调整转台电机的工作频率至6Hz，持续运行时间为5s；

控制转台电机的工作频率从6Hz按照步进长度1Hz增加到0Hz，此过程持续运行时间为10s。

进一步的，通过E-meterII共振频率测定仪来确定天线转台系统中转台的共振频率。

本发明的有益效果在于：