2 马达控制系统的软件设计
本控制系统的软件设计采用基于16位的汇编语言编写,同时采用模块化的设计思路,因而具有可读性好、执行效率高等特点,其工作过程采用基于插值曲线的自动调谐控制方式。其工作过程,首先是依据工作频率进行粗调,将马达开关MS和电容、电感的伺服马达MP运转到与工作频率对应的位置;然后,再依据射频驱动级输出网络并根据鉴相器Ф1提供的误差信号进行细调;最后,根据鉴阻器△P和鉴相器Ф2提供的误差信号对射频末级输出网络持续进行自动细调。
2.1 马达位置粗调
粗调就是控制器根据工作频率首先从用户调谐数据存储器中查找对应的数据,然后将各马达调整到预置位置。如果工作频率没有被存储,则可采用内插法在相邻的两个预置频率之间通过计算获得。
粗调开始时,用户需设置一个固定的位置作为马达运行的粗调预置位置,通过将移动方向和目标位置一起存储来补偿齿轮的机械误差。当在目标位置右边开始进行自动调谐时,MP首先会被移动到一个能自动进行驱动的位置(如图中目标位置的左边)。这就是为何MP开始经常会越过给定位置的原因。考虑到惯性影响,当马达运行到距目标位置为暂停位置时便停下来,以期望能到达准确的位置。并对所到达的位置进行检查,若不在误差允许的范围内,则修正暂停位置和马达的其它数据,并重新开始该定位过程。图2所示是马达粗调定位方法示意图。
2.2 驱动级细调
驱动级细调是通过对驱动级电子管的高末栅流(IGIV2)驱动电流的调整来实现的。它包含两个任务:一是调谐射频网络,以将驱动级反射调到最小;二是设置射频预放的放大倍数(即通过设置射频衰减器的衰减量来控制宽放的输出),以使高末栅流(IGlV2)达到合适的幅度。
(1)驱动级调谐
驱动级调谐主要以鉴相器1(Ф1)的输出作为调谐依据,图3所示是鉴相器的控制原理图。Ф1和驱动级电子管的负载阻抗有关,若要获得高末电子管栅极的最佳传输,那么,Фl必须为零。调谐算法一般是一个称为“bang-bang控制器”的适当扩展。
(2)射频衰减器的调谐
射频衰减器主要用于设置输入激励(IG1V2)的幅度,可由用户提供IG1V2的额定值(GNOM)。图4所示是射频衰减器的控制原理图。