李宁杰 刘 瑞 李 丹 赵志杰 龙 澄

应用于真实性检验试验的二维扫描机构设计

李宁杰 刘 瑞 李 丹 赵志杰 龙 澄

（上海航天电子通讯设备研究所，上海 201109）

为了完成外场真实性检验试验天线系统的扫描任务，设计了二维扫描机构。首先确定了机构二维运动方式，并设计了负载计算和控制系统。结果表明，二维扫描机构可以完成俯仰运动范围内的低速平稳运动和任意位置的精确定位，同时也能在方位范围内进行低速平稳回转和任意位置的精确定位，并顺利完成了外场真实性检验试验，为类似二维扫描机构设计提供了参考。

扫描机构；负载计算；电机选型；控制系统

1 引言

二维扫描机构及控制器系统为机电一体化产品，由俯仰驱动轴、旋转驱动轴、支撑机架和控制系统等组成[1，2]，其中，俯仰驱动轴由伺服电机[3]、伺服驱动器[4]、精密行星齿轮减速器[5]和伺服电动缸[6]等组成；旋转驱动轴由伺服电机、伺服驱动器和精密行星齿轮减速器等组成。为了完成外场真实性检验试验天线系统的扫描任务，二维扫描机构需具备以下功能：根据上位机指令，机构可进行俯仰和方位的连续扫描，扫描角度范围可设置；根据上位机指令，俯仰方向和方位方向可在指定的角度定位、锁定；机构按照上位机的读取指令实时反馈该扫描周期内的俯仰和方位扫描角度值；机构的定位和锁定时间可设置，如5s、10s和30s等。

2 总体设计

根据设计负载和性能指标要求，确定俯仰运动控制轴采用电动缸驱动、方位运动控制轴采用伺服电机加精密行星齿轮减速器驱动方式，同时根据负载的重心和天线承受的风力，计算电动缸和回转轴的运动负载，作为电动缸和回转轴的选型依据。……