EtamaticS控制器在射电望远镜伺服控制中的引用研究

EtamaticS控制器在射电望远镜伺服控制中的引用研究

吐尔洪•,阿不都

（武汉大学资环学院环境工程系湖北武汉430079）

摘要：笔者在近几年的科研实践中，一直在使用EtamaticS控制器，在工作与实践中，掌握了控制器的伺服控制技术，基于此，通过总结笔者常年的试用及调试经验，该论文主要详细阐述了控制器在射电望远镜伺服控制领域的使用技术。

关键词：射电望远镜伺服控制：使用：调试：EtamaticS控制器

1.问题的提出

据所知射电望远镜基本使用单片机或者使用PLC模块来实现伺服控制，普遍存在伺服控制专业行不强精度不高和稳定性差等问题，使用EtamaticS控制器其本身基本功能就是实现安全可靠的伺服控制，可实现信号手自动跟踪并且可保存手动跟踪轨迹参数依备重复跟踪，通过备份的天体电波信号跟踪参数很容易观察出天体的运动规律，在跟踪精度方面排除机械传动装置所引起的误差之外，伺服控制器误差可以达±0.125°以下，下面笔者通过大直径射电天线为例，详细阐述使用EtamaticS控制器伺服控制技术。

2.关于射电天线伺服控制系统的叙述

2.1EtamaticS控制器

EtamatecS控制器是德国Lamtec公司专为燃烧器提供电子控制的设备简称为控制器，控制器可以根据指令参数，按照任意编程的伺服控制曲线，对多达3个动作进行调节。每一个讯道可以对20点进行编程（标准11）。EtamaticS自带操作面板以外拥有一个25针Sub-D组合接口，通过remotecontrolSoftware连接PC机，进行遥控操作和遥控显示。选配接口有Interbus-S,Profibus-DP和Modbus。

2.2西门子SQM56系列伺服马达

SQM56系列伺服马达是德国西门子产简称为伺服马达，伺服马达双向旋转，最大转扭矩可达40Nm,具有齿轮离合功能，伺服控制角度130°运动时间10s-90s，内外及部位置指示单轴和双轴输出，且有多重规格驱动轴可选,伺服马达的角速度为0.02521rad/s地球自转角速度为7.92x10-5rad/s其角速度的比值为345.7等于大功率驱动电机齿轮减速箱的传动比参考值。

2.3伺服马达组合式微动加速器

伺服马达组合式微动加速装置是属于自主研发的组合件简称为微动加速器，其安装在伺服马达和大功率驱动电机之间，它的作用就是采集伺服马达伺服控制信号、旋转加速信号、正反转信号和启停信号且传输给大功率驱动电机实现射电天线的伺服控制，射电天线大小和结构的不同而异，它的动作精度最终直接决定着伺服控制的精确度。

2.4射电天线大功率驱动装置

射电天线大功率驱动装置是射电天线伺服控制的核心简称大功率驱动电机，可认为它是通过微动加速器被放大的大功率伺服马达，一般大功率驱动装置有三种控制方式各有差异，一是变频驱动，它的优点控制灵活，响应速度高，可实现无极调速，缺点一是低速扭矩特性差于后两种，二是电源电缆电磁辐射大，需要特殊布置。二是直流电机驱动，优点控制灵活，响应速度快可实现无极调速，低速扭矩特性好，主电缆电磁辐射小于前一种。三是液压马达驱动，优点低速扭矩新强于前两种，运行稳定，不存在任何电磁辐射干扰，可实现无极调速，缺点一是响应速度不高，冬季受天气温度的限制。以上驱动方式使用同一个型号微动加速器安装调试方法是一致的。

3.射电天线伺服控制

射电天线的伺服控制为了能达到天体电波信号跟踪，使用两台控制器四台伺服马达，投入两台控制器的目的是为了提高手动跟踪的灵活性及自动跟踪精确性，投入四台伺服马达目的是为了通过备用的两台实现简化模拟调试设定跟踪参数，手动跟踪天体电波信号时通过遥控控制器投入两台控制器运行，其一台控制器控制射电天线的仰角控制另一台控制器控制射电天线的水平面旋转角度控制，转角伺服控制转角精度误差可控在±0.125°以下。PC机遥控控制天体电波信号跟踪时投入一台控制器，控制电路自动切换伺服马达控制信号，且保存和备份跟踪参数，备份的天体电波跟踪信号参数命名保存在PC机后随时可调用备份保存的参数文件进行电波信号跟踪，伺服马达输出的伺服控制信号通过微动加速器加载加速信号联动大功率驱动电机，射电天线按照操作人员所设定的参数或手动操作参数灵活自如的实现任何方位的跟踪、减速和加速动作，达到射电天线的伺服控制目的。

4.结语

以上的研究笔者认为EtamatecS控制器在伺服马达、微动加速器及大功率驱动电机形成完整的伺服控制系统为射电望远镜提供安全可靠及精确地伺服控制操作，也为广大从事设计制造射电望远镜伺服控制系统和阳光跟踪有关的光伏电站双轴跟踪私服控制领域的设计制造者提供了参考依据。

参考文献

[1]LamtecEtamatecS控制器操作手册.

[2]LamtecFMS/VMS-RemoteControlSoftware操作手册.

作者简介

吐尔洪•阿不都，武汉大学资环学院环境工程系大气污染控制实验室。

作者简介

吐尔洪•阿不都性别；男，籍贯；新疆民族；维吾尔学历；大学本科职称：高级工程师职务：机电工程研究方向；单位；武汉大学资环学院。