微波暗室性能测试支架及其控制系统设计

论文摘要

在进行微波暗室性能测试时,其测试支架起着至关重要的作用。本文从工程实际需要出发,对其测试支架及其控制系统进行设计和分析。本测试支架有效工作范围为水平面内横向(X方向)运动3m,纵向(Y方向)运动3m,垂直方向(Z方向)运动6m的立体空间,可同时采集三个通道的电磁信号。测试支架的主体材料为重量轻、强度大的MC尼龙及环氧玻璃布层压板,以尽量降低由于反射对空间电磁信号分布测量所带来的影响。测试支架各运动平台沿每个方向轨道的运动是通过平台转动轴上的齿轮与轨道齿条啮合来实现的,转动轴上齿轮的驱动力由步进电机经齿轮减速后提供。测试支架各零部件的设计均参照相关技术标准进行,为确保安全性,对一些关键部件进行了有限元强度分析,为系统的可靠性提供了依据。在上述工作基础上,完成了该系统的设计与制造。同时,以NI数据采集卡为硬件基础,结合LabVIEW图形化开发平台,开发了控制和测量系统软件,能自动完成信号采集、数据处理、曲线拟合、图形化显示等功能,并能实现试验报告的自动生成。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 电机控制技术研究
• 1.4 课题要求
• 1.5 主要研究内容
• 2 方案设计及其实现
• 2.1 材料选择及说明
• 2.2 接收天线部分运动的实现
• 2.3 竖直方向（Z 方向）运动的实现
• 2.4 水平面内横向（X 方向）运动的实现
• 2.5 水平面内纵向（Y 方向）运动的实现
• 2.6 支架底座
• 2.7 发射天线
• 2.8 测试系统支架装配图
• 2.9 本章小结
• 3 支架及其运动部件的设计、技术与分析
• 3.1 接收天线运动的实现
• 3.2 垂直方向（Z 方向）运动的实现
• 3.3 水平横向（X 方向）运动的实现
• 3.4 水平纵向（Y 方向）运动的实现
• 3.5 底脚支座的设计
• 3.6 发射天线部分
• 3.7 本章小结
• 4 相关部件结构强度的有限元分析
• 4.1 X 轨道齿条受力分析
• 4.2 Y 轨道齿条受力分析
• 4.3 Y 运动平台滚轮受力分析
• 4.4 底脚受力分析
• 4.5 Y 运动平台下受力分析
• 4.6 底座板受力分析
• 4.7 本章小结
• 5 运动支架控制系统设计
• 5.1 概述
• 5.2 数据采集卡总体方案设计
• 5.3 步进电机及驱动器硬件电路
• 5.4 步进电机升降速控制
• 5.5 激光测距传感器的选定
• 5.6 控制软件设计
• 5.7 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献