基于ARM和FPGA协同的高可靠性雷达双机冗余伺服系统

针对机场天气雷达不间断工作工况下的高可靠性和低成本要求,设计了一种基于ARM主控板和FPGA切换控制板协同工作机制的雷达双机冗余伺服系统,系统采用以ARM为控制核心的两套相同的伺服分机、一套基于FPGA的双机切换控制系统以及一套天线座伺服设备组成,ARM和FPGA协同工作实现智能化控制、反馈、保护和柔性切换的功能,具有很高的可靠性和可维护性。分析研究了其系统组成、硬件架构、软件实现,并通过实验搭建进行了实施和验证。     

毕节CINRAD/CD型天气雷达调制系统典型故障分析与处理

文章根据毕节CINRAD/CD型天气雷达调制系统动态分压不均并出现畸变,导致雷达系统运行时单路IGBT承受电压过高造成瞬间被击穿的故障案例,结合该型号天气雷达刚性调制分机的内部布局,对此次故障的诊断、处理过程作了详细介绍,最后对IGBT调制分机的组成和常见故障的判断方法进行了总结,希望能为同型号雷达保障人员提供一些借鉴和参考。     

714S天气雷达主控分机常见故障检查

714S天气雷达是一种固定式的S波段气象专用雷达。本文主要介绍了其主控分机系统,重点阐述了系统的智能故障检测功能,并对主控分机系统常见故障的处理进行了详细的解析,同时指出了检查主控分机故障时的注意事项。     

基于组态思想的旋转机械状态监测系统

为适应旋转机械状态监测系统多样化需求,提出一种新颖的基于组态思想的旋转机械状态监测系统。该系统以配置研究设计的组态化状态监测系统管理分析软件平台的通用计算机为核心,加上研制的电涡流信号采集前置分机、压电信号采集前置分机、工艺量信号采集前置分机和系统组合控制分机组成。系统可以依据工业现场状态监测的实际需要,由用户方便地组建成具有多种信号采集和数据分析功能的离线的便携式振动数据采集分析系统、准在线状态监测系统、或在线状态监测系统。所有信号采集前置分机和系统组合控制分机都是以ＤＳ８０Ｃ３２０高速处理单片机为核心设计的高速、小型化、低功耗系统。论述系统总体方案、系统分机设计和管理分析软件设计,并给出系统在工业现场的应用结果。     

热电站的冗余控制系统

本文介绍了热电站控制系统中冗余技术的应用．热备冗余技术大大地提高了系统的安全性和可靠性。文中通过系统的组成、双机双网热备冗余、Genius总线切换等方面对热备冗余系统做了进一步描述。     

CINRAD/CC天气雷达的一次接收机故障处理

黑龙江省九三CINRAD/CC天气雷达发生一次接收机故障,文章依据天气雷达接收机系统的工作原理和各模块的信号流程,对接收机系统各模块关键信号点的频谱进行了测试分析,通过更换功分放大器模块和维修频率源分机中的锁相环模块,改善了射频激励信号质量,恢复了噪声系数和相位噪声标定。同时对该接收机故障处理过程进行总结,为CINRAD/CC雷达技术保障人员处理此类故障提供一定的借鉴。     

CINRAD/SA天气雷达伺服系统工作原理与典型故障及处理方法

雷达伺服系统是雷达的重要组成部分,其性能和故障率直接影响雷达的探测业务能力和使用寿命。文章通过阐述CINRAD/SA天气雷达伺服工作原理、信号流程,对雷达伺服系统故障进行分析,并对典型故障进行总结,以便积累维修经验,提高维修效率。     

双机冗余的多功能控制器开发研究

本文描述了Micro DCS 中多功能控制器的设计要点和结构原理。该控制器用两片高性能的16位单片机8097为核心构成了双机冗余系统,文中重点讨论了故障自诊断系统的建立原则及自诊断和双机切换的实现方法,包括其硬件结构和软件设计思路,并从理论上论证和用实验证明了该控制器的高可靠性及良好的无中断控制特性。     

724XD多普勒天气雷达发射机系统故障诊断及检修方法

文章通过分析724XD多普勒天气雷达发射机系统的组成,将发射机系统分成3部分,并分别介绍了各分系统工作原理及对应器件的功能。结合雷达信号工作流程,提出了724XD多普勒天气雷达发射机系统的故障诊断分析方法,并总结得出该型号雷达发射机系统故障检修流程。在两例故障的检修过程中按照提出的方法和流程对雷达发射机进行了检验和诊断分析,指出合理的诊断方法和判断流程是雷达检修的基本方法,同时指出在实际应用中还需综合考虑,逐级分段进行判断。     

雷达机柜分机风阻的理论计算和实验

本文通过对雷达终端车厢空调送风系统的分析,设计了测试机柜风阻的两套实验设备,并测试了印制板分机的风阻特性。同时借助于计算机进行了分析。得出了一些对研究雷达机柜分机风阻有价值的结论。     

CINRAD/CD天气雷达天线控制故障的分析与排除

新一代全相参多普勒天气雷达系统,是集电子、通信、计算机和网络于一体的气象观测设备。雷达天线的操控主要是由伺服系统来完成,在雷达使用过程中出现天线控制异常,多是因为伺服系统出现故障引起,而伺服系统的故障是多种多样的,许多问题导致的最终现象就是天线控制异常。文章例举了几个具有代表性的例子,并对其进行分析,寻找故障根源,提出了相应的故障排除方法及日常维护要点。     

交流伺服系统的冗余控制研究

由于火炮控制系统中对交流伺服系统的高可靠性要求,提出了双CPU的冗余控制方案。基于TI公司的一款浮点型DSP,采用两片TMS320F28335为主芯片的硬件冗余方案,运用解析冗余的双CPU故障检测法判别故障并进行故障定位,实现冗余热切换,从而保证了系统工作的连续性。     

双余度舵机伺服系统设计

以双余度无刷直流电机为控制对象,设计了舵机伺服控制系统。叙述了舵机伺服系统总体框架及舵机控制系统的软硬件方案的设计。搭建了双余度舵机伺服系统实验平台,设计了伺服系统故障模拟实验,分析了系统实验结果,验证了方案的正确性,提高了舵机控制系统的可靠性。     

轧机液压伺服系统可靠性最优化与冗余技术

液压伺服系统应用十分广泛,可靠性与使用寿命是人们非常关心的问题。要提高可靠性,必然会影响成本、体积和重量,因而在配置上需要优化。提出了液压系统可靠性最优化原则,应用这些原则能合理地优化系统。同时,还叙述了冗余设计应考虑的几个问题,并通过MATLAB软件仿真一具体实例来实施最优化原则与冗余技术。     

一种雷达伺服系统的积木式组合解决方案

针对现有雷达伺服系统的不足,基于功能模块化、硬件通用化、软件平台化的设计思路,对电气、结构接口进行标准化设计,设计出了4种PCB模块,通过“积木式”的硬件组合和统一平台下的软件配置,可衍生出3大系列,9种系统性产品,并可实现双机冗余配置。本系统控制平台基于ARM+CPLD/FPGA,功率平台基于MOSFET或IPM,通过组合形成的自研驱动器功率范围覆盖0.1~2kW,也可以通过CANopen协议与第三方电机驱动器连接,从而扩展至任意功率,兼容驱动直流有刷电机、直流无刷电机、步进电机和永磁同步电机,是全面覆盖雷达伺服系统的一整套通用化解决方案。     

核心器件冗余的低能耗电液伺服纠偏控制技术

针对带钢生产线广泛应用的对中(对边)纠偏电液伺服系统,现有技术能源利用效率低、易发热,核心器件伺服阀和偏差检测传感器容易发生故障,造成生产中断的不足,提出采用双伺服阀主从控制、光电传感器和电容传感器组合检测带钢偏差、两套光电传感器组合的硬件冗余检测原理,减少纠偏系统发生故障的概率,降低因纠偏设备故障,引起生产中断造成的损失。提出用变转速驱动的定量泵,配合蓄能器按压力控制方式工作,改善系统的能量效率。研究中,制定串联和并联两种偏差传感器冗余的检测原理,试验测试光电检测和电容检测两种纠偏方式的动态特性和控制精度,对比在变转速和恒定转速驱动液压泵两种方式下,纠偏过程的能量消耗情况和动态响应特性,测试连续扰动下系统的纠偏过程,研究表明,采用新的控制方案,可以在降低系统能耗70%的基础上,满足纠偏过程动静态特性的要求,达到预期目标。     

某机载雷达天馈伺系统随机振动分析

文中针对某机载雷达天馈伺系统,进行使用环境下的随机振动分析。首先建立天馈伺系统的有限元模型,进行模态分析,得到系统的固有频率和对应振型,然后采用模态叠加法计算系统在随机激励试验谱线作用下的应力、位移响应,最后对结构的强度进行校核并提出结构改进的方向。分析结果表明,该天馈伺系统可以满足产品的使用环境要求并具有一定的安全余量。     

汽轮机DEH伺服控制系统阀门位移反馈方式的探讨

根据伺服系统安全设计和LVDT冗余设计原则提出了双通道低选位置反馈方式和提高伺服机构可靠性的冗余设计方案,大大减小因阀位反馈信号故障而使伺服机构误动作的可能性,从而提高伺服机构动作的可靠性.     

基于IRN 神经网络的雷达天线伺服系统故障诊断

文中主要针对雷达天线伺服系统故障,提出了一种基于内部回归( Internally Recurrent Net,IRN)神经网络的故障诊断手段。通过分析雷达伺服系统的信号流程图,找到了导致天线故障的所有可能部件。利用故障树的分析手段对这些部件分类,发现同一故障部件可能引发不同的故障现象,同时对所有部件进行编号。建立适用于雷达天线伺服系统的IRN 神经网络,其中输入层共有23 个神经元对应23 个测试点,输出层共有4 个神经元对应所有故障的编号。对所建立的神经网络进行训练与测试,发现IRN 神经网络能够很好地完成对所有故障部件的分类。     

基于神经网络PID的冗余伺服系统自适应控制

建立冗余直接驱动式电液伺服系统的数学模型。针对电液伺服系统时变、强非线性的特点以及冗余伺服系统在余度降级过程中的故障瞬态现象和余度降级后的性能降级现象,考虑传统PID控制器自适应能力不强、鲁棒性差等缺陷,提出神经网络自适应控制方案。根据冗余电液伺服系统的特点和目前神经网络控制的发展水平,采用基于径向基函数神经网络的智能PID控制器实现冗余伺服系统的自适应控制。研究结果表明：该控制器能够根据控制指令、被控对象结构参数等因素的变化实时调整控制器参数,和传统PID控制器相比具有控制精度高、鲁棒性强的特点,可以有效地克服冗余伺服系统余度切换时的故障瞬态现象和余度降级后的性能降低现象。