CN102176165B - 雷达伺服系统综合智能定位卡及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种雷达伺服系统综合智能定位卡，现场总线接口单元、脉冲控制单元、输出接口单元、输入接口单元、角度转换单元分别与DSP数字控制单元连接，现场总线接口单元接收上位机的定位控制命令；DSP数字控制单元是系统的控制核心，根据数字化的定位控制命令，管理DSP数字控制单元所有对外数据采集和交换逻辑；通过硬件接口脉冲控制单元控制电机驱动器实现对雷达天线的定位控制；根据角度转换单元、输入接口单元通过对输出接口单元的管理适时完成对电磁定位器的智能化控制。本发明定位功能智能化和具有冗余定位能力。

Description

雷达伺服系统综合智能定位卡及其方法
技术领域
本发明属于雷达伺服系统控制技术领域，特别是一种雷达伺服系统综合智能定位卡及其方法。
背景技术
图1中的雷达伺服定位控制系统中，定位逻辑控制单元101是伺服系统的控制核心，主要完成如下功能：伺服系统定位所需模拟速度的给定；和伺服系统内部电机驱动器、传感器、开关量及模拟量交互。
定位逻辑控制单元101以要求的定位速度通过方位电机驱动器102、俯仰电机驱动器103分别实现对方位电机、俯仰电机的控制，通过电磁定位器104、极限位置装置105判断定位功能的完成。这种方法主要存在如下不足：定位的模拟量控制可靠性差；定位的响应速度慢；定位的通用性差。
因此，根据定位需求，设计一种高可靠性的综合智能定位卡非常必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种强恶劣环境下的雷达伺服系统综合智能定位卡，提高伺服定位的可靠性。
实现本发明目的的技术方案为：一种雷达伺服系统综合智能定位卡，现场总线接口单元、脉冲控制单元、输出接口单元、输入接口单元、角度转换单元分别与DSP数字控制单元连接，现场总线接口单元接收上位机的定位控制命令；DSP数字控制单元是系统的控制核心，根据数字化的定位控制命令，管理DSP数字控制单元所有对外数据采集和交换逻辑；通过硬件接口脉冲控制单元控制电机驱动器实现对雷达天线的定位控制；根据角度转换单元、输入接口单元通过对输出接口单元的管理适时完成对电磁定位器的智能化控制。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)定位功能智能化，采用全数字信号处理芯片代替机械开关电路，提供定位的智能化控制能力；(2)具有冗余定位能力，利用天线角度信号完成定位功能，优化了伺服系统的硬件组成。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1是传统定位逻缉控制组成示意图。
图2是本发明雷达伺服系统综合智能定位卡组成示意图。
图3是DSP数字控制单元组成示意图。
具体实施方式
图1中的雷达伺服定位控制系统中，定位逻辑控制电路是伺服系统的控制核心，它主要是由机电开关元件来完成定位控制功能，这种方法缺陷在背景技术中已经描述。本发明主要涉及图1中定位逻辑控制电路101的设计，本发明设计的综合智能定位控制卡代替图1中定位逻辑控制电路101，通过新型智能定位控制卡中逻辑控制，提升板卡及伺服系统性能功能。
结合图2，本发明雷达伺服系统综合智能定位卡，现场总线接口单元202、脉冲控制单元203、输出接口单元204、输入接口单元205、角度转换单元206分别与DSP数字控制单元201连接。现场总线接口单元202接收上位机的定位控制命令；DSP数字控制单元201是系统的控制核心，根据数字化的定位控制命令，管理DSP数字控制单元201所有对外数据采集和交换逻辑；通过硬件接口脉冲控制单元203控制电机驱动器实现对雷达天线的定位控制；根据角度转换单元206、输入接口单元205通过对输出接口单元204的管理适时完成对电磁定位器的智能化控制。
结合图3，本发明雷达伺服系统综合智能定位卡，DSP数字控制单元201中，CAN接口302通过CAN总线与DSP芯片301连接，I/O管理303、模拟量转换304、EPLD逻辑305、角度管理306、422接口307通过内部总线与DSP芯片301(TI公司生产)连接，现场总线接口单元202以CAN驱动接口302作为硬件接口一端与上位机相连，用来接收上位机的定位控制命令，另一端与DSP芯片301内部的CAN控制器相连；I/O管理303一端与内部数据总线相连，另一端与输出接口单元204、输入接口单元205相连，将与输出接口单元204、输入接口单元205的开关信号转换成DSP芯片301可兼容的并行数据；模拟量转换304一端与DSP芯片301自带的AD芯片相连完成天线转速的采集，另一端通过DA芯片将天线的控制电压送给脉冲控制单元203，再转换成脉冲量经电机驱动器放大后驱动天线定位运转；角度管理306通过422接口307一端与角度转换单元206相连用于接收转换的天线角度，另一端与EPLD逻辑305相连，将天线角度数据送入DSP芯片301中用于定位的控制。
本发明雷达伺服系统综合智能定位方法，现场总线接口单元202、脉冲控制单元203、输出接口单元204、输入接口单元205、角度转换单元206分别与DSP数字控制单元201连接，DSP数字控制单元201中，CAN接口302通过CAN总线与DSP芯片301连接，I/O管理303、模拟量转换304、EPLD逻辑305、角度管理306、422接口307通过内部总线与DSP芯片301(TI公司生产)连接。EPLD逻辑305对系统外设的数据地址单元进行了配制，输出接口单元204占用三路地址，输入接口单元205占用三路地址，角度转换单元206占用一路地址；EPLD逻辑305同时不停地采集角度转换单元206转换的天线角度；
现场总线接口单元202接收到上位机的方位定位控制命令后，自动执行综合智能定位控制，即首先通过模拟量转换304输出一个定位速度给脉冲控制单元203，按照时序不停地读取EPLD逻辑305中的天线角度；在经过方位180°～240°时，通过模拟量转换304进行一次定位减速；在经过方位270°～300°时，通过模拟量转换304进行二次定位减速；在经过方位330°时，输出接口单元204控制电磁定位器208工作；在经过方位350°时，通过模拟量转换304进行三次定位减速，此时输入接口单元205不停地采集电磁定位器的到位信号；一旦检测到定位到位信号后，通过模拟量转换304输出定位停止信号，同时通过输出接口单元204释放电磁定位器工作，完成智能定位功能。

Claims (2)

1.一种雷达伺服系统综合智能定位卡，其特征在于现场总线接口单元(202)、脉冲控制单元(203)、输出接口单元(204)、输入接口单元(205)、角度转换单元(206)分别与DSP数字控制单元(201)连接，现场总线接口单元(202)接收上位机的定位控制命令；DSP数字控制单元(201)是系统的控制核心，根据数字化的定位控制命令，管理DSP数字控制单元(201)所有对外数据采集和交换逻辑；通过脉冲控制单元(203)控制电机驱动器实现对雷达天线的定位控制；根据角度转换单元(206)、输入接口单元(205)通过对输出接口单元(204)的管理适时完成对电磁定位器的智能化控制；
所述的DSP数字控制单元(201)中，CAN接口(302)通过CAN总线与DSP芯片(301)连接，I/O管理(303)、模拟量转换(304)、EPLD逻辑(305)、角度管理(306)、422接口(307)通过内部总线与DSP芯片(301)连接，现场总线接口单元(202)以CAN接口(302)作为硬件接口一端与上位机相连，用来接收上位机的定位控制命令，另一端与DSP芯片(301)内部的CAN控制器相连；I/O管理(303)一端与内部数据总线相连，另一端与输出接口单元(204)、输入接口单元(205)相连，将输出接口单元(204)、输入接口单元(205)的开关信号转换成DSP芯片(301)可兼容的并行数据；模拟量转换(304)一端与DSP芯片(301)自带的AD芯片相连完成天线转速的采集，另一端通过DA芯片将天线的控制电压送给脉冲控制单元(203)，再转换成脉冲量经电机驱动器放大后驱动天线定位运转；角度管理(306)通过422接口(307)一端与角度转换单元(206)相连用于接收转换的天线角度，另一端与EPLD逻辑(305)相连，将天线角度数据送入DSP芯片(301)中用于定位的控制；
首先通过模拟量转换(304)输出一个定位速度给脉冲控制单元(203)，按照时序不停地读取EPLD逻辑(305)中的天线角度；在经过方位180°～240°时，通过模拟量转换(304)进行一次定位减速；在经过方位270°～300°时，通过模拟量转换(304)进行二次定位减速；在经过方位330°时，输出接口单元(204)控制电磁定位器(208)工作；在经过方位350°时，通过模拟量转换(304)进行三次定位减速，此时输入接口单元(205)不停地采集电磁定位器的到位信号；一旦检测到定位到位信号后，通过模拟量转换(304)输出定位停止信号，同时通过输出接口单元(204)释放电磁定位器工作，完成智能定位功能。
2.一种雷达伺服系统综合智能定位方法，其特征在于现场总线接口单元(202)、脉冲控制单元(203)、输出接口单元(204)、输入接口单元(205)、角度转换单元(206)分别与DSP数字控制单元(201)连接，DSP数字控制单元(201)中，CAN接口(302)通过CAN总线与DSP芯片(301)连接，I/O管理(303)、模拟量转换(304)、EPLD逻辑(305)、角度管理(306)、422接口(307)通过内部总线与DSP芯片(301)连接，EPLD逻辑(305)对系统外设的数据地址单元进行了配制，输出接口单元(204)占用三路地址，输入接口单元(205)占用三路地址，角度转换单元(206)占用一路地址；EPLD逻辑(305)同时不停地采集角度转换单元(206)转换的天线角度；
现场总线接口单元(202)接收到上位机的方位定位控制命令后，自动执行综合智能定位控制，即首先通过模拟量转换(304)输出一个定位速度给脉冲控制单元(203)，按照时序不停地读取EPLD逻辑(305)中的天线角度；在经过方位180°～240°时，通过模拟量转换(304)进行一次定位减速；在经过方位270°～300°时，通过模拟量转换(304)进行二次定位减速；在经过方位330°时，输出接口单元(204)控制电磁定位器(208)工作；在经过方位350°时，通过模拟量转换(304)进行三次定位减速，此时输入接口单元(205)不停地采集电磁定位器的到位信号；一旦检测到定位到位信号后，通过模拟量转换(304)输出定位停止信号，同时通过输出接口单元(204)释放电磁定位器工作，完成智能定位功能。
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