雷达天线模型MATLAB与ADAMS联合仿真 实验

雷达天线模型MATLAB与ADAMS联合仿真实验

1.导入雷达天线机械系统模型

启动ADAMS，弹出如图1所示的对话框，选择“Open an existing database”,打开保存雷达天线模型的文件夹X:\antenna_test(注：X表示盘符)，单击OK按钮，在弹出的对话框中选择“main_olt.bin”即可打开雷达天下机械系统模型，如图2所示。

图1 启动ADAMS

图2 雷达天线机械系统模型

2.为模型添加相应的运动与约束

(1)在轴承与天线支撑间添加固定副

由于轴承(bearings)外圈与天线支撑(support_beam)是连接在一起的，所以需要在两者之间添加一个固定副。点击图标，选择“2 Bod-1 Loc”方式，依次单击bearings与support_1，然后单击MAR71即可在轴承与支撑之间添加一个固定副(如图3)，并将其名称修改为support_upper。

图3 在轴承与支撑杆之间添加固定副

(2)在天线与轴承之间添加旋转副

由于天线绕着轴承做回转运动，故需在天线(antenna)与轴承(bearings)之间添加一个旋转副。单击图标，选择“2 Bod-1 Loc”方式，依次单击antenna与bearings，然后单击MARKER_76即可在天线与轴承之间添加一个旋转副(如图4)，并将其名称修改为antenna_joint。

图4在天线与轴承之间添加旋转副

(3)在天线支撑与底座之间添加固定副

由于底座(plate)与支撑杆(support_beam)是固连在一起的，所以需要在两者之间添加一个固定副。点击图标，选择“2 Bod-1 Loc”方式，依次单击support_1与plate，然后单击MAR74即可在轴承与支撑杆之间添加一个固定副(如图5)，并将其名称修改为support_lower。

图5 在底座与支撑杆之间添加固定副

(4)在减速齿轮与地面基础框架间添加转动副

因为减速齿轮(reduction_gear)安装在地面基础框架(ground)上，并在框架上做旋转运动，故需要在减速齿轮与框架间添加一个旋转副。单击图标，选择“Pick Feature”方式，依次单击reduction_gear与ground，然后单击reduction_gear.REV3.E7(center)竖直向上移动鼠标即可在天线与轴承之间添加一个旋转副(如图6)，并将其名称修改为gear_joint。

图6在减速齿轮与地面基础框架间添加转动副

(5)在方位马达与地面基础框架间添加旋转副

因为方位旋转马达通过转动副与地面基础框架连接，并通过齿轮副与减速齿轮连接，故需要在方位旋转马达与框架间添加一个旋转副。单击图标，选择“Pick Feature”方式，依次单击rotor与ground，然后单击ground.REV7.E4(center)竖直向上移动鼠标即可在天线与轴承之间添加一个旋转副(如图7)，并将其名称修改为rotor_joint。

图7在方位马达与地面基础框架间添加旋转副

(6)为方位旋转马达添加驱动力矩

在ADAMS/View工具箱中单击图标，在“Run-time Direction”选项中选择“Space Fixed”，在“Construction”选项中选择“Pick Feature”，然后单击rotor，然后单击rotor.MARKER_84竖直向上移动鼠标即可为方位旋转马达添加驱动力矩(如图8)，并将其名称修改为azimuth_actuator。改驱动力矩在接下来的联合仿真中作为机械系统的输入变量，由MATLAB软件产生，以驱动方位旋转马达。

图8为方位旋转马达添加驱动力矩

3定义雷达天线系统模型的输入输出变量

1)定义输入变量

在进行联合仿真之前，需要定义ADAMS状态变量以接收来自控制软件的输出，并将该变量施加在动力学模型上。本实验中需要定义一个状态变量接收控制方位旋转马达做旋转运动的力矩，选择Build菜单中的System Elements下的状态变量子菜单，如图9所示。

图9 创建状态变量子菜单 图10 创建状态变量

菜单打开后，创建名为“control_torque”的状态变量，如图10所示。

由图10可以看出F(time，…)后面输入栏中的数值为0，表示该控制力矩的数值将从控制软件的输出获得。

右击驱动力矩azimuth_actuator，选择“Modify”， 将其函数值定义为VARVAL(control_torque),以实时从状态变量control_torque中接收驱动力矩的数值，如图11所示。

图11 驱动力矩函数值的定义

2)定义输出变量

定义输出变量的方法与定