腔体滤波器的自动调谐方法与系统技术方案

技术编号:11517494 阅读:92 留言:0更新日期:2015-05-28 13:36
本发明专利技术涉及一种腔体滤波器的自动调谐方法和系统,其控制机械执行机构执行调谐动作并将实际滤波波形与预设的调谐参数中的目标滤波波形进行对比,若实际滤波波形符合要求,则完成调谐,若实际滤波波形不符合要求,则重复执行调谐动作,并从重复执行的调谐动作中选取一系列实际滤波波形接近目标滤波波形的调谐杆高度,并采用粒子寻优算法获得最优的调谐杆高度,其中最优的调谐杆高度对应的实际滤波波形符合要求;依最优的调谐杆高度控制机械执行机构执行调谐动作,并将最优的调谐杆高度及对应的实际滤波波形加入到预设的调谐参数中,由此系统能够进行自动化调谐,且调谐过程中可以不断的更新调谐参数,能够适应小批量多品种的滤波器的调谐。

【技术实现步骤摘要】
腔体滤波器的自动调谐方法与系统
本专利技术涉及滤波器
,特别是涉及一种腔体滤波器的自动调谐方法与系统。
技术介绍
在腔体滤波器生产过程中,需要调谐滤波器上多个调谐杆高度,从而控制谐振腔体的形状,使得滤波器的滤波波形符合设计要求。此道工序称为“滤波器调谐工序”。腔体滤波器主要用于通信领域,受到需求影响,是典型的小批量多品种产品,“滤波器调谐工序”也是一种典型的小批量多品种的复杂工序,很难用自动化系统实现。传统生产主要采用人工调谐的方式,对工人经验要求很高,而且费时费力。
技术实现思路
基于此,有必要提供一种能够实现腔体滤波器的自动化调谐的腔体滤波器的自动调谐方法。另外,还提出一种腔体滤波器的自动调谐系统。一种腔体滤波器的自动调谐方法,包括以下步骤:识别腔体滤波器的种类;获取所述滤波器的当前调谐杆高度和对应滤波波形;为所述腔体滤波器调用与其匹配的预设的调谐参数,所述预设的调谐参数包括标准调谐杆高度及对应的目标滤波波形;控制机械执行机构执行调谐动作以调整所述腔体滤波器的调谐杆高度,并记录所述调谐动作及对应的实际滤波波形;将所述实际滤波波形与所述预设的调谐参数中的目标滤波波形进行对比,若实际滤波波形符合要求,则完成调谐,若实际滤波波形不符合要求,则重复执行所述调谐动作;从重复执行的调谐动作中选取一系列实际滤波波形接近目标滤波波形的调谐杆高度,并采用粒子寻优算法获得最优的调谐杆高度,所述最优的调谐杆高度对应的实际滤波波形符合要求;依最优的调谐杆高度控制机械执行机构执行调谐动作,并将所述最优的调谐杆高度及对应的实际滤波波形加入到所述预设的调谐参数中。在其中一个实施例中,所述控制机械执行机构执行调谐动作以调整所述腔体滤波器的调谐杆高度,并记录所述调谐动作及对应的实际滤波波形的步骤中,依照预设的调谐策略模型求取需要调整的调谐杆高度,并控制所述机械执行机构执行调谐动作,所述调谐策略模型为:在已知当前调谐杆高度和对应波形的情况下,下一步调谐时需要实现的调谐杆高度以及对应预测波形。在其中一个实施例中,还包括:利用每一次的所述最优的调谐杆高度及对应的实际滤波波形更新所述调谐策略模型。在其中一个实施例中,所述实际滤波波形符合要求包括:与目标滤波波形一致或偏差在允许的范围内。在其中一个实施例中,所述依最优的调谐杆高度控制机械执行机构执行调谐动作,并将所述最优的调谐杆高度及对应的实际滤波波形加入到所述预设的调谐参数中的步骤包括:利用所述最优的调谐杆高度及对应的实际滤波波形取代所述标准调谐杆高度及对应的目标滤波波形。一种腔体滤波器的自动调谐系统,包括工控机系统、分别与所述工控机系统相连的工件自动定位识别系统、矢量网络分析仪和机械执行机构,所述工件自动定位识别系统用以检测腔体滤波器的种类,所述工控机系统用以接收所述矢量网络分析仪测量到的滤波数据,所述工控机系统还根据腔体滤波器的种类调用匹配的预设的调谐参数,所述预设的调谐参数包括标准调谐杆高度及对应的目标滤波波形,所述工控机系统根据输入的腔体滤波器的当前调谐杆高度控制机械执行机构执行调谐动作以调整所述腔体滤波器的调谐杆高度,并记录所述调谐动作及对应的实际滤波波形,所述工控机系统将所述实际滤波波形与所述预设的调谐参数中的目标滤波波形进行对比,若波形一致,则完成调谐,若波形不一致,则重复执行所述调谐动作;所述工控机系统从重复执行的调谐动作中选取一系列实际滤波波形接近目标滤波波形的调谐杆高度,并采用粒子寻优算法获得最优的调谐杆高度,所述最优的调谐杆高度对应的实际滤波波形符合要求,并依此控制机械执行机构执行调谐动作,并将所述最优的调谐杆高度及对应的实际滤波波形加入到所述预设的调谐参数中。在其中一个实施例中,所述工件自动定位识别系统包括与所述工控机系统相连且设有视觉处理模块的智能相机,及用以提供光照补偿的光源。在其中一个实施例中,所述机械执行机构包括机架及拧螺丝装置,所述拧螺丝装置包括电磁吸盘、导轨、与所述导轨滑动连接的滑块、与所述滑块固定连接并由所述工控机系统驱动的电机及安装在所述电机上的转轴上的螺丝批头,所述电磁吸盘用以将所述导轨、滑块、电机和螺丝批头吸附固定在所述机架上。在其中一个实施例中,所述腔体滤波器的自动调谐系统还包括采集卡,所述采集卡将所述矢量网络分析仪测量到的滤波数据传输给所述工控机系统;或所述矢量网络分析仪通过USB的方式与所述工控机系统传输数据。在其中一个实施例中,所述工控机系统设有人机交互界面,所述人机交互界面包括显示屏、键盘及鼠标;或所述人机交互界面为触控显示屏。上述腔体滤波器的自动调谐方法与系统中,系统能够进行自动化调谐,且调谐过程中可以不断的更新调谐参数,能够适应小批量多品种的滤波器的调谐。附图说明图1为腔体滤波器的自动调谐方法的流程图;图2为腔体滤波器的自动调谐系统的架构图;图3为机械执行机构的结构示意图;图4为示教学习的流程图。具体实施方式下面结合附图,说明腔体滤波器的自动调谐方法的较佳实施方式。请参考图1,一种腔体滤波器的自动调谐方法,包括以下步骤:S110、检测腔体滤波器的种类。本步骤中,可通过机器视觉的方式,识别设置在腔体滤波器上的标记,从而识别不同种类的腔体滤波器,便于后续调用不用的调谐参数,进而执行调谐动作。S120、获取所述滤波器的当前调谐杆高度和滤波波形。当前调谐杆的高度由人工输入后获得,各调谐杆的当前高度对应的滤波波形则通过矢量网络分析仪检测得到。S130、为所述腔体滤波器调用与其匹配的预设的调谐参数,所述预设的调谐参数包括标准调谐杆高度及对应的目标滤波波形。根据腔体滤波器的种类,从系统中调用匹配的调谐参数。以便在对腔体滤波器进行调谐时有一个参照的对象。目标滤波波形及与目标滤波波形对应的标准调谐杆高度,包括生产要求波形及理论调谐杆高度;还包括人工调试得到的符合要求的人工校准滤波波形及对应的人工校准滤波调谐杆高度。在某一类型的腔体滤波器首次生产时,工人将工件(即腔体滤波器)的基本信息输入系统。工件的信息包括腔体滤波器的结构信息和要求的滤波波形。腔体滤波器的结构信息包括谐振腔体的种类、形状大小、个数、分布状况、谐振杆的尺寸等等,由设计者提供,在某类滤波器产品初次生产时由技术人员输入到系统中。要求滤波波形,是滤波器需要达到的生产要求波形,主要包括:通带频率的要求、截止频率要求、波形曲线需满足的其他条件等等。由设计者提供,在某类滤波器产品初次生产时由技术人员输入到系统中。人工校准滤波波形及对应的人工校准滤波调谐杆高度由工人手工操作系统进行人工调节后得到。由有经验的工人通过人机交互界面,控制系统人为探索式的调节,直到工件的滤波波形符合生产要求。工人进行人工调节过程中,系统将工人调节的操控动作(即:调了哪个螺丝,调了多少高度)、示波器采集数据进行记录。理论上,对腔体滤波器进行调谐时,只需要将各调谐杆的高度调整至各自的标准高度,各谐振腔就应该产生对应的满足要求的目标滤波波形。然而,由于腔体滤波器的个体差异,可能出现这样的情况:某根调谐杆的高度已经调整到位,但对应的谐振腔的滤波波形与目标滤波波形并不一致,甚至相差较大。因此,需要系统能够进行自动化调谐,不断地进行尝试。本步骤中,为了提高自动化调谐的效率,系统还会为腔体滤波器调用与其匹配的调谐策略模型。调本文档来自技高网...
腔体滤波器的自动调谐方法与系统

【技术保护点】
一种腔体滤波器的自动调谐方法,其特征在于,包括以下步骤:识别腔体滤波器的种类;获取所述滤波器的当前调谐杆高度和对应滤波波形;为所述腔体滤波器调用与其匹配的预设的调谐参数,所述预设的调谐参数包括标准调谐杆高度及对应的目标滤波波形;控制机械执行机构执行调谐动作以调整所述腔体滤波器的调谐杆高度,并记录所述调谐动作及对应的实际滤波波形;将所述实际滤波波形与所述预设的调谐参数中的目标滤波波形进行对比,若实际滤波波形符合要求,则完成调谐,若实际滤波波形不符合要求,则重复执行所述调谐动作;从重复执行的调谐动作中选取一系列实际滤波波形接近目标滤波波形的调谐杆高度,并采用粒子寻优算法获得最优的调谐杆高度,所述最优的调谐杆高度对应的实际滤波波形符合要求;依最优的调谐杆高度控制机械执行机构执行调谐动作,并将所述最优的调谐杆高度及对应的实际滤波波形加入到所述预设的调谐参数中。

【技术特征摘要】
1.一种腔体滤波器的自动调谐方法,其特征在于,包括以下步骤:识别腔体滤波器的种类;获取所述滤波器的当前调谐杆高度和对应滤波波形;为所述腔体滤波器调用与其匹配的预设的调谐参数,所述预设的调谐参数包括标准调谐杆高度及对应的目标滤波波形;控制机械执行机构执行调谐动作以调整所述腔体滤波器的调谐杆高度,并记录所述调谐动作及对应的实际滤波波形;将所述实际滤波波形与所述预设的调谐参数中的目标滤波波形进行对比,若实际滤波波形符合要求,则完成调谐,若实际滤波波形不符合要求,则重复执行所述调谐动作;从重复执行的调谐动作中选取一系列实际滤波波形接近目标滤波波形的调谐杆高度,并采用粒子寻优算法获得最优的调谐杆高度,所述最优的调谐杆高度对应的实际滤波波形符合要求;依最优的调谐杆高度控制机械执行机构执行调谐动作,并将所述最优的调谐杆高度及对应的实际滤波波形加入到所述预设的调谐参数中。2.根据权利要求1所述的腔体滤波器的自动调谐方法,其特征在于:所述控制机械执行机构执行调谐动作以调整所述腔体滤波器的调谐杆高度,并记录所述调谐动作及对应的实际滤波波形的步骤中,依照预设的调谐策略模型求取需要调整的调谐杆高度,并控制所述机械执行机构执行调谐动作,所述调谐策略模型为:在已知当前调谐杆高度和对应波形的情况下,下一步调谐时需要实现的调谐杆高度以及对应预测波形。3.根据权利要求2所述的腔体滤波器的自动调谐方法,其特征在于:还包括:利用每一次的所述最优的调谐杆高度及对应的实际滤波波形更新所述调谐策略模型。4.根据权利要求1所述的腔体滤波器的自动调谐方法,其特征在于:所述实际滤波波形符合要求包括:与目标滤波波形一致或偏差在允许的范围内。5.根据权利要求1所述的腔体滤波器的自动调谐方法,其特征在于:所述依最优的调谐杆高度控制机械执行机构执行调谐动作,并将所述最优的调谐杆高度及对应的实际滤波波形加入到所述预设的调谐参数中的步骤包括:利用所述最优的调谐杆高度及对应的实际滤波波形取代所述标准调谐杆高度及对应的目标滤波波形。6.一种腔体滤波器的自动调谐系统,其特征在于,包括工控机系统、分...

【专利技术属性】
技术研发人员:欧勇盛江国来胡建兵辛俊波陈阳戴大伟刘乐天刘琴彭安思徐扬生
申请(专利权)人:中国科学院深圳先进技术研究院
类型:发明
国别省市:广东;44

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