基于加速度回路的天线随动系统控制器设计
系统选取Cyclone系列的EP1C6T144FPGA芯片来实现对DSP和ADS8364各个功能引脚逻辑的灵活控制。作为系统前端数据采集的核心，选取TI公司的ADS8364芯片完成速率陀螺和电位计的信号采集工作。此外，为了保证信号的稳定性，在A／D前端加入射频电路芯片LM310。
系统采用PWM工作方式驱动直流力矩电机，由TMS320F2812产生PWM控制波形，然后由PWM功放MSK4201进行功率驱动，产生力矩电机所需要的驱动电流。MSK4201是一款完整的H桥电路，它可以用来驱动DC有刷电机或作为D类开关放大器，所有的高低驱动控制电路在内部集成，用户提供TTL兼容PWM信号，同时振幅和方向控制四象限模式，内部驱动电路提供适当的死区时间来保护每个半桥，全N沟道场效应管意味着两方面的阻力和交换能力效率的最佳模式。
同时，为了保证PWM驱动电路与DSP电路的之间的干扰减至最小，在系统设计中，采用光耦隔离芯片6N137将二者隔离。
系统与上位机的通信采取异步串行通信方式，RS 422接口芯片采用DS8921。同时采用SN74ALVTHl6245芯片避免回流，提高数据传输的稳定性。
3．2 系统软件实现
本系统采用数字PID控制算法，由TMS320F2812的事件管理器(EV)产生周期为0．1 ms的PWM波形信号，同时采用CPU定时器以1 ms的控制周期，控制驱动力矩电机实现天线转动。系统首先对DSP内部时钟模块、PIE模块、SCI模块、事件管理器等模块进行初始化，之后启动SCI模块，通过指定的通信协议，等待接收上位机的命令。当上位机发出启动伺服命令后，电机上电，控制天线保持零位电锁状态；当上位机发出搜索命令时，进入搜索回路子程序，天线从零点开始进行步进式搜索，当被动雷达天线发现到目标后，程序切换到跟踪回路子程序，由雷达数字接收机给定实时误差角信号，使天线进入目标跟踪状态。若目标丢失，则天线立即切换到搜索状态重新进行目标搜索。天线随动系统控制器的主流程图如图7所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/162203.htm
4 实验结果分析
实验以方位通道为例，对天线转动过程中的电位计采样数据整理分析如下，图8为角加速度回路引入系统前后对比曲线，通过比较可知，二者均是天线由0°转到20°的数据曲线，响应速度快、动态性能较好，没有明显的超调现象，总体输出良好。但是图8(a)表现出系统
存在一定的高频振荡，图8(b)表现出系统在引入角加速度回路负反馈后，随动系统的整体性能得到了很好的改善，抑制了尖峰干扰，数据输出曲线更加平滑，系统性能更加可靠。
图9为天线在-30°～+30°范围内搜索的数据曲线，搜索曲线平稳连续，表明天线能够较好地实现步进式搜索。
5 结论
通过理论分析和硬件验证，所设计的基于加速度回路的天线随动系统具有精度高、稳定性好、结构简单等特点，引入角加速度回路后，可以很好地改善系统的跟踪精度，同时能够很好地抑制天线随动系统普遍存在的震颤现象，提高系统的稳定性，是一种高精度、弱耦合、抗目标丢失、快速平稳、可实现比例导引的随动系统。
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