一種移動載體上衛星電視和通信用的推桿式穩定平臺的製作方法
2023-05-16 23:10:51
專利名稱：一種移動載體上衛星電視和通信用的推桿式穩定平臺的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於通信領域，涉及一種用於安裝衛星等接收天線的推桿式穩定平臺。
背景技術：
現在常用的衛星電視接收系統中的平臺，是直穩式陀螺平臺，它是靠陀螺電機高速度旋轉的定軸性原理穩定平臺的。由於直穩式陀螺平臺的陀螺電機長期處在高速旋轉狀態下，因此電機壽命短、噪聲大、穩定速度慢。
發明內容
為了改善直穩式陀螺平臺的缺陷，本實用新型提出了一種推桿式穩定平臺。
實現本實用新型的技術方案是這樣的，在穩定平臺的臺座1中心的下方安裝有主萬向軸2，主萬向軸下端與立柱3連接，兩隻推桿5互成90°角，上端通過推桿萬向軸4連接在距離平臺中心150mm處，下端通過推桿的轉軸連接在立柱3上，電機6與推桿5平行安裝，電機軸通過同步帶式減速器與推桿5的滾珠絲杆相連接，控制器8、電機驅動器10和傾斜角傳感器9安裝在機座7上，反饋傳感器11安裝在主萬向軸的X(Y)兩個方向軸頭上，傾斜角傳感器9、反饋傳感器11、控制器8、電機驅動器10和電機6之間通過電線相連接。
推桿式穩定平臺應用了電子、計算機、機械傳動、傳感器、通信、控制等技術，具有調整速度快、穩定精度高、無噪聲、壽命長的特點，可以應用於移動載體上例如輪船、火車、汽車等要求調整精度高的技術領域內，如衛星通信和衛星電視接收等設備中。另外就推桿技術本身應用範圍也十分廣泛，如起重機械、醫療設備、工業控制、軍事裝備等。
圖1是推桿式穩定平臺控制原理框圖。
圖2是推桿式穩定平臺結構示意圖。
圖3是本實用新型使用狀態示意圖。
具體實施方式
結合附圖1、2對本實用新型進行說明。圖1中傾斜角傳感器是安裝在移動載體的水平面上，它描述移動載體橫搖(X)和縱搖(Y)角度值。傳感器輸出以直流電壓表示傾角大小，以電壓的正、負代表載體搖擺的方向；差分放大器其中一路(來自傾角傳感器)代表載體橫搖或縱搖的信號，送到差分放大器正向輸入端；A/D採集器是將傳感器經差分放大器送來的電壓信號，量化成數位訊號；CPU將數位訊號進行處理，判斷方向、大小送給控制器；控制器發出指令叫電機轉動，電機帶動平臺與載體成反向傾斜；反饋元件(反饋傳感器)是安裝在平臺的主萬向軸上，當電機帶動平臺傾斜時，反饋傳感器也送出一個大小與傾斜角傳感器信號相等、方向相同的電壓信號送給差分放大器負向輸入端，差分放大器將傾斜角傳感器信號與反饋信號相減，輸出端信號等於零，平臺達到新的平衡。
圖2中1是平臺的本體，它是用於安裝天線和天線跟蹤系統的基座；2是主萬向軸，它是平臺運動的主支撐點；3是立柱；4是推桿萬向軸，它的作用是推桿隨平臺做園弧運動時的支撐點；5是推桿，也是穩定平臺的核心部件，它是由滾珠絲杆、推桿、限位機構、減速輪、同步帶、電機等部件組成，是穩定平臺的動力部件；6是直流電機；7是機座，是整機的基礎，與移動載體安裝連接；8是控制器；9是傾斜角傳感器；10是電機驅動器；11是平臺反饋傳感器。
推桿式穩定平臺工作流程如圖1所示，當載體在X(y)方向上發生傾斜時，傾斜角傳感器就會輸出信號，此信號經差分放大器送到A/D入口，CPU指揮A/D將傾斜角傳感器信號取入內存，經過處理識別後向控制器發出指令，指令內容含電機轉速V、方向DIR、運行開始RUN這三個指令送給電機驅動器，電機按照指令轉動，電機通過同步帶減速器帶動絲杆轉動，絲杆轉動螺母上下移動，所以推桿就會推上去或拉下來(因為推桿安裝在滾珠絲杆螺母上)，平臺被推桿推拉繞主萬向軸轉動，由於反饋傳感器安裝在主萬向軸的軸頭上，因此反饋傳感器就會輸出一個與傾斜角傳感器大小相等，方向相反的一個信號，此信號送到差分放大器另一端與傾角傳感器信號相減，當差分放大器輸出為零時，此時平臺與載體之間達到了新的平衡，CPU發出新的指令，電機停止轉動。
在本實用新型推桿式穩定平臺中採用傳感器技術、自動控制原理、計算機技術、通信、精密機械等。該平臺的載荷50kg，它適應載體橫搖±20°，周期5-20秒；縱搖±15°周期5-20秒。該產品結構簡單、鋼性好。並有很大的改善空間。凡載體適應以上參數均可使用。
本實用新型在結構形式上和控制方式上做局部改變，可做兩個自由度的搖擺試驗臺使用。
權利要求1.一種用於移動載體上的安裝衛星電視和通信系統天線使用的穩定平臺，其特徵在於在穩定平臺的臺座(1)中心的下方安裝有主萬向軸(2)，主萬向軸(2)下端與立柱(3)連接，兩隻推桿(5)互成90°角，上端通過推桿萬向軸(4)連接在距離平臺中心150mm處，下端通過推桿的轉軸連接在立柱(3)上，電機(6)與推桿(5)平行安裝，電機軸通過同步帶式減速器與推桿(5)的滾珠絲杆相連接，控制器(8)、電機驅動器(10)和傾斜角傳感器(9)安裝在機座(7)上，反饋傳感器(11)安裝在主萬向軸(2)的X(Y)兩個方向軸頭上，傾斜角傳感器(9)、反饋傳感器(11)、控制器(8)、電機驅動器(10)和電機(6)之間通過電線相連接。
專利摘要一種用於移動載體上的安裝衛星電視和通信系統天線使用的穩定平臺，由平臺本體、主萬向軸、同步帶減速器、點及、控制器、及傳感器等8部分組成，該穩定平臺具有調整速度快、穩定精度高、無噪聲、壽命長的特點，可以應用於輪船、火車、汽車等要求調整精度高的技術領域如衛星通信和衛星電視接收等設備中。
文檔編號H04N7/20GK2619444SQ03264408
公開日2004年6月2日 申請日期2003年6月18日 優先權日2003年6月18日
發明者韓彥芝, 王淑芳, 羅祿生, 黃勇, 於嘉和 申請人:北京航天天達衛星應用技術有限公司