雷達天線模型MATLAB與ADAMS聯合仿真 實驗

雷達天線模型MATLAB與ADAMS聯合仿真實驗

1.導入雷達天線機械系統模型

啟動ADAMS，彈出如圖1所示的對話框，選擇“Open an existing database”,打開保存雷達天線模型的文件夾X:\antenna_test(注：X表示盤符)，單擊OK按鈕，在彈出的對話框中選擇“main_olt.bin”即可打開雷達天下機械系統模型，如圖2所示。

圖1 啟動ADAMS

圖2 雷達天線機械系統模型

2.為模型添加相應的運動與約束

(1)在軸承與天線支撐間添加固定副

由于軸承(bearings)外圈與天線支撐(support_beam)是連接在一起的，所以需要在兩者之間添加一個固定副。點擊圖標，選擇“2 Bod-1 Loc”方式，依次單擊bearings與support_1，然后單擊MAR71即可在軸承與支撐之間添加一個固定副(如圖3)，并將其名稱修改為support_upper。

圖3 在軸承與支撐桿之間添加固定副

(2)在天線與軸承之間添加旋轉副

由于天線繞著軸承做回轉運動，故需在天線(antenna)與軸承(bearings)之間添加一個旋轉副。單擊圖標，選擇“2 Bod-1 Loc”方式，依次單擊antenna與bearings，然后單擊MARKER_76即可在天線與軸承之間添加一個旋轉副(如圖4)，并將其名稱修改為antenna_joint。

圖4在天線與軸承之間添加旋轉副

(3)在天線支撐與底座之間添加固定副

由于底座(plate)與支撐桿(support_beam)是固連在一起的，所以需要在兩者之間添加一個固定副。點擊圖標，選擇“2 Bod-1 Loc”方式，依次單擊support_1與plate，然后單擊MAR74即可在軸承與支撐桿之間添加一個固定副(如圖5)，并將其名稱修改為support_lower。

圖5 在底座與支撐桿之間添加固定副

(4)在減速齒輪與地面基礎框架間添加轉動副

因為減速齒輪(reduction_gear)安裝在地面基礎框架(ground)上，并在框架上做旋轉運動，故需要在減速齒輪與框架間添加一個旋轉副。單擊圖標，選擇“Pick Feature”方式，依次單擊reduction_gear與ground，然后單擊reduction_gear.REV3.E7(center)豎直向上移動鼠標即可在天線與軸承之間添加一個旋轉副(如圖6)，并將其名稱修改為gear_joint。

圖6在減速齒輪與地面基礎框架間添加轉動副

(5)在方位馬達與地面基礎框架間添加旋轉副

因為方位旋轉馬達通過轉動副與地面基礎框架連接，并通過齒輪副與減速齒輪連接，故需要在方位旋轉馬達與框架間添加一個旋轉副。單擊圖標，選擇“Pick Feature”方式，依次單擊rotor與ground，然后單擊ground.REV7.E4(center)豎直向上移動鼠標即可在天線與軸承之間添加一個旋轉副(如圖7)，并將其名稱修改為rotor_joint。

圖7在方位馬達與地面基礎框架間添加旋轉副

(6)為方位旋轉馬達添加驅動力矩

在ADAMS/View工具箱中單擊圖標，在“Run-time Direction”選項中選擇“Space Fixed”，在“Construction”選項中選擇“Pick Feature”，然后單擊rotor，然后單擊rotor.MARKER_84豎直向上移動鼠標即可為方位旋轉馬達添加驅動力矩(如圖8)，并將其名稱修改為azimuth_actuator。改驅動力矩在接下來的聯合仿真中作為機械系統的輸入變量，由MATLAB軟件產生，以驅動方位旋轉馬達。

圖8為方位旋轉馬達添加驅動力矩

3定義雷達天線系統模型的輸入輸出變量

1)定義輸入變量

在進行聯合仿真之前，需要定義ADAMS狀態變量以接收來自控制軟件的輸出，并將該變量施加在動力學模型上。本實驗中需要定義一個狀態變量接收控制方位旋轉馬達做旋轉運動的力矩，選擇Build菜單中的System Elements下的狀態變量子菜單，如圖9所示。

圖9 創建狀態變量子菜單 圖10 創建狀態變量

菜單打開后，創建名為“control_torque”的狀態變量，如圖10所示。

由圖10可以看出F(time，…)后面輸入欄中的數值為0，表示該控制力矩的數值將從控制軟件的輸出獲得。

右擊驅動力矩azimuth_actuator，選擇“Modify”， 將其函數值定義為VARVAL(control_torque),以實時從狀態變量control_torque中接收驅動力矩的數值，如圖11所示。

圖11 驅動力矩函數值的定義

2)定義輸出變量

定義輸出變量的方法與定

總結

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