本申請涉及基礎(chǔ)電路設(shè)計，尤其涉及一種全數(shù)字化電流閉環(huán)自動鎖控制單元及雷達天線。

背景技術(shù)：

1、艦載雷達伺服系統(tǒng)即天線位置隨動系統(tǒng)是雷達的重要組成部分，它對發(fā)現(xiàn)和跟蹤目標起到關(guān)鍵作用。因艦船在行進過程中雷達天線隨著船搖會發(fā)生縱橫向搖擺、升沉以及天線轉(zhuǎn)向等情況，則雷達的方位和俯仰回路各需一鎖定裝置安裝于天線座上，可以保證雷達在斷電后對天線進行鎖定使其保護轉(zhuǎn)動機構(gòu)，維持天線的穩(wěn)定性，故雷達不工作時需要將天線自鎖保持其穩(wěn)定，在工作時則需要打開天線鎖定裝置依靠方位和俯仰回路驅(qū)動雷達天線完成搜索、跟蹤等動作。而傳統(tǒng)的手動鎖裝置常常需要人工在航行中攀爬到高處的天線上去操作鎖裝置，安全性差，響應(yīng)速度慢，操作難度較大。而后升級的自動鎖裝置雖能獨立完成邏輯控制自動執(zhí)行開閉鎖動作，但屬于伺服系統(tǒng)開環(huán)設(shè)計，無法處理實際使用過程中可能出現(xiàn)的鎖電機堵轉(zhuǎn)、電流過大燒毀電機等情況。

2、現(xiàn)有的天線鎖定裝置分為手動鎖和開環(huán)設(shè)計的自動鎖控制單元，手動鎖裝置在實際應(yīng)用中存在諸多問題，危險系數(shù)高，不確定因素多。自動鎖裝置相比而言，避免了人為操作，自動化程度有所提高，但因其是電流環(huán)開環(huán)控制系統(tǒng)，無反饋環(huán)節(jié)，不具備自動調(diào)節(jié)的功能，精度不夠，且無法起到對電機的過流保護作用，實用性較差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請實施例提供一種全數(shù)字化電流閉環(huán)自動鎖控制單元及雷達天線，應(yīng)用全數(shù)字化電流閉環(huán)，提高自動鎖的可靠性和準確性，基本申請的控制單元能夠設(shè)計通用性強且自動化程度高，適用于各種需要進行開、閉鎖控制的雷達天線。

2、本申請實施例提供一種全數(shù)字化電流閉環(huán)自動鎖控制單元，包括：控制器、單片機、驅(qū)動電路、運算放大器，其中，

3、所述控制器，與所述單片機通信連接，所述制器用于向所述單片機發(fā)送用于控制艦載雷達方位電機、俯仰電機對應(yīng)的方位及俯仰的開、閉鎖控制指令，以使得所述單片機分別輸出方位、俯仰兩路pwm信號和驅(qū)動輸出使能信號、從而控制方位、俯仰兩路驅(qū)動電路；

4、所述驅(qū)動電路，包括兩路，分別用來控制方位電機以及俯仰電機的正反轉(zhuǎn)，其輸出的兩路采樣電流通過所述運算放大器進行放大，以及將濾波后的采樣電流反饋到所述單片機進行閉環(huán)調(diào)節(jié)。

5、可選的，所述單片機還用于，

6、在接收到方位、俯仰控制指令后，將pwm信號和使能信號發(fā)送至所述驅(qū)動電路，并通過控制所述驅(qū)動電路的指定端口，來控制對應(yīng)電機的正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)開、閉鎖功能；以及，

7、接收所述運算放大器的采樣電流，在自動鎖到位的情況下，控制相應(yīng)的微動開關(guān)執(zhí)行觸點切換，并通過光電隔離器產(chǎn)生觸點切換到位的信號發(fā)送至所述單片機。

8、可選的，還包括光電耦合器，所述光電耦合器設(shè)置在所述單片機與電源之間，在自動鎖到位的情況下，自動鎖上相應(yīng)的微動開關(guān)進行觸點切換，并通過所述光電耦合器產(chǎn)生到位信號發(fā)送至所述單片機。

9、可選的，所述驅(qū)動電路包括驅(qū)動芯片hpa800及其外圍電路，所述驅(qū)動芯片hpa800的輸出端分別與電機的兩端相連；

10、所述運算放大器，包括7fop284mf放大器及其外圍電路；

11、所述單片機，還用于通過給定電流值和反饋電流值計算每周期的電流誤差，輸出實時的pwm信號，并發(fā)送至所述驅(qū)動芯片hpa800來驅(qū)動電機，以及，檢測電機的電流，當過流時，所述單片機控制所述驅(qū)動芯片hpa800的pwm和驅(qū)動使能信號輸入管腳進行關(guān)斷。

12、可選的，所述控制器與所述單片機之間設(shè)置有收發(fā)器sm3490、所述單片機與所述驅(qū)動芯片hpa800之間設(shè)置有總線收發(fā)器sm4245。

13、可選的，所述單片機為sm8051f330mp型單片機。

14、可選的，還包括電源模塊，所述電源模塊包括24v電源和5v電源，其中所述24v電源穩(wěn)壓電源78m12mz轉(zhuǎn)換成12v，以為驅(qū)動電路的驅(qū)動芯片供電，所述5v電源通過穩(wěn)壓電源cw29150轉(zhuǎn)換成3.3v，以為所述單片機供電。

15、本申請實施例還提出一種雷達天線，包括如前述的全數(shù)字化電流閉環(huán)自動鎖控制單元。

16、本申請實施例在自動控制開、閉鎖的基礎(chǔ)上，應(yīng)用全數(shù)字化電流閉環(huán)設(shè)計，提高自動鎖的可靠性和準確性。

17、上述說明僅是本申請技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本申請的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本申請的具體實施方式。

技術(shù)特征：

1.一種全數(shù)字化電流閉環(huán)自動鎖控制單元，其特征在于，包括：控制器、單片機、驅(qū)動電路、運算放大器，其中，

2.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字化電流閉環(huán)自動鎖控制單元，其特征在于，所述單片機還用于，

3.如權(quán)利要求2所述的全數(shù)字化電流閉環(huán)自動鎖控制單元，其特征在于，還包括光電耦合器，所述光電耦合器設(shè)置在所述單片機與電源之間，在自動鎖到位的情況下，自動鎖上相應(yīng)的微動開關(guān)進行觸點切換，并通過所述光電耦合器產(chǎn)生到位信號發(fā)送至所述單片機。

4.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字化電流閉環(huán)自動鎖控制單元，其特征在于，所述驅(qū)動電路包括驅(qū)動芯片hpa800及其外圍電路，所述驅(qū)動芯片hpa800的輸出端分別與電機的兩端相連；

5.如權(quán)利要求4所述的全數(shù)字化電流閉環(huán)自動鎖控制單元，其特征在于，所述控制器與所述單片機之間設(shè)置有收發(fā)器sm3490、所述單片機與所述驅(qū)動芯片hpa800之間設(shè)置有總線收發(fā)器sm4245。

6.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字化電流閉環(huán)自動鎖控制單元，其特征在于，所述單片機為sm8051f330mp型單片機。

7.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字化電流閉環(huán)自動鎖控制單元，其特征在于，還包括電源模塊，所述電源模塊包括24v電源和5v電源，其中所述24v電源穩(wěn)壓電源78m12mz轉(zhuǎn)換成12v，以為驅(qū)動電路的驅(qū)動芯片供電，所述5v電源通過穩(wěn)壓電源cw29150轉(zhuǎn)換成3.3v，以為所述單片機供電。

8.一種雷達天線，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-7任一項所述的全數(shù)字化電流閉環(huán)自動鎖控制單元。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種全數(shù)字化電流閉環(huán)自動鎖控制單元及雷達天線，涉及基礎(chǔ)電路設(shè)計技術(shù)，包括：控制器、單片機、驅(qū)動電路、運算放大器，所述控制器，與所述單片機通信連接，所述制器用于向所述單片機發(fā)送用于控制艦載雷達方位電機、俯仰電機對應(yīng)的方位及俯仰的開、閉鎖控制指令，以使得所述單片機分別輸出方位、俯仰兩路PWM信號和驅(qū)動輸出使能信號、從而控制方位、俯仰兩路驅(qū)動電路；所述驅(qū)動電路，包括兩路，分別用來控制方位電機以及俯仰電機的正反轉(zhuǎn)，其輸出的兩路采樣電流通過所述運算放大器進行放大，以及將濾波后的采樣電流反饋到所述單片機進行閉環(huán)調(diào)節(jié)。本申請應(yīng)用全數(shù)字化電流閉環(huán)，提高自動鎖的可靠性和準確性。

技術(shù)研發(fā)人員：張溦,張甍,胡旭輝,藺斌鋒,潘景宜,張震
受保護的技術(shù)使用者：中國電子科技集團公司第二十研究所
技術(shù)研發(fā)日：20240508
技術(shù)公布日：2025/1/2