操舵仪检测平台中舵机运动模拟装置设计与实现

发布时间：2024-04-06 18:35

　　操舵仪检测平台用于陆基条件下检测操舵仪性能,对于操舵仪的研发调试及检修具有重要意义。以往在搭建操舵仪运行环境过程中,多采用小型液压系统装置来模拟舵机运动。由于装置占地大,易漏油造成环境污染,且舵机启停时间、舵速等参数固定不可调,在实际使用中具有一定局限性。论文设计了一套更为便捷实用的舵机运动模拟装置,利用步进电机驱动舵角反馈机构形成反馈舵角,同时可采集操舵控制信号模拟操舵仪随动控制过程。该舵机运动模拟装置目前已用于新型操舵仪检测平台,成为搭建操舵仪运行环境过程中不可缺少的部分。

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【部分图文】：

图1装置实体结构图

装置实体结构如图1，上层安装操舵仪舵角反馈机构，下层为舵角反馈驱动机构，包括步进电机、步进电机驱动器，旋转编码器等机械部件。通过联轴节对接的方式，下层长轴步进电机直接驱动上层的舵角反馈机构输入轴，下层旋转编码器与步进电机之间通过皮带传动。装置的运行由专门设计的舵角控制电路控制。装....

图2舵机运动模拟装置工作原理框图

装置工作原理如图2，除了操控仪指令控制箱和舵角反馈机构，其他均为本装置的组成部分。装置内含有两套反馈驱动机构，可以模拟舰船双舵的运动，同时驱动操控仪本身的舵角反馈装置，使操舵仪获取舵角信息。舵角控制电路以STM32F105单片机为核心，采集指令控制箱内的舵角指令信号和舵机启停控制....

图3反馈舵角采集原理图

反馈舵角采集原理图见图3，旋转编码器与步进电机通过皮带轮连接，由步进电机带动获得角位移、角速度等机械量，生成格雷码数据并通过SSI方式输出至旋转编码器通信板。旋转编码器通信板也以单片机为核心，采集旋转编码器角度信息，并以RS422方式输出到舵角控制电路完成舵角的反馈。旋转编码器采....

图4具有SSI接口的编码器工作示意图

旋转编码器采用SSI串行接口方式，在旋转编码器通信板发出的时钟脉冲的控制下，按SSI接口标准从最高有效位（MSB）逐位同步传输数据[10]。具有SSI接口的编码器工作示意图如图4，由编码器读数系统读取数据，并且把数据持续地传送给转换寄存器装置，单稳电路被一个时钟信号传送激活时，数....

本文编号：3947023