System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种跟踪转台用伺服控制方法及系统技术方案_技高网

一种跟踪转台用伺服控制方法及系统技术方案

技术编号:44532512 阅读:3 留言:0更新日期:2025-03-07 13:22
本发明专利技术公开了一种跟踪转台用伺服控制方法及系统,属于跟踪测量技术领域。方法包括:接收跟踪数据,并在对跟踪数据进行处理后设置相应的工作模式标志位;利用中断函数调用跟踪数据,并根据工作模式标志位生成跟踪数据对应的控制量;生成与控制量相应的脉冲宽度调制信号。本发明专利技术能够实现红外、可见光探测器对目标的稳定跟踪测量,且跟踪转台用伺服控制系统集伺服电机驱动与控制为一体,降低了生产研发成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及跟踪测量,特别涉及一种跟踪转台用伺服控制方法及系统


技术介绍

1、光电跟踪转台是集光、机、电与计算机应用于一体的复杂系统,是靶场测量设备、光电跟踪测量设备、天文观测设备、航空航天领域、激光通讯设备、光电捕获跟踪与瞄准设备等不可缺少的关键硬件系统。

2、在相关技术中,转台容易出现偏心问题。为了解决这一问题,现有技术在电机和框架之间采用了减速器进行连接,以增大输出力矩,提升转台响应速率,但会影响转台的控制精度和速度平稳度,无法对目标进行稳定跟踪测量。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种跟踪转台用伺服控制方法及系统,可以解决相关技术的无法对目标进行稳定跟踪测量问题。技术方案如下:

2、一方面,提供了一种跟踪转台用伺服控制方法,所述方法包括:

3、接收跟踪数据,并在对所述跟踪数据进行处理后设置相应的工作模式标志位;

4、利用中断函数调用所述跟踪数据,并根据所述工作模式标志位生成所述跟踪数据对应的控制量;

5、生成与所述控制量相应的脉冲宽度调制信号;其中,所述脉冲宽度调制信号用于控制直流无刷电机和/或伺服电机带动跟踪转台的转动。

6、可选地,

7、接收跟踪数据之前还包括:对跟踪转台用伺服进行硬件初始化、系统初始化和伺服运行环境初始化;

8、所述跟踪数据包括编码器数据、手杆信息数据、光电跟踪脱靶量数据、显控系统数据;接收跟踪数据包括:采用中断方式按优先级从高到低依次接收所述编码器数据、所述手杆信息数据、所述光电跟踪脱靶量数据、所述显控系统数据;

9、所述方法还包括:获取跟踪转台的速度反馈和位置反馈、直流无刷电机的方位电压信号、伺服电机的俯仰电压信号;根据所述速度反馈、所述位置反馈、所述方位电压信号和所述俯仰电压信号调节所述控制量。

10、另一方面,提供了一种跟踪转台用伺服控制系统,所述系统由伺服控制单元和伺服驱动单元组成;所述伺服控制单元包括数字信号处理器和复杂可编程逻辑器件;所述伺服驱动单元包括方位驱动单元和俯仰驱动单元;其中,

11、所述复杂可编程逻辑器件接收跟踪数据,并在对所述跟踪数据进行处理后设置相应的工作模式标志位;再将带有所述工作模式标志位的所述跟踪数据发送至所述数字信号处理器;

12、所述数字信号处理器利用中断函数调用所述跟踪数据,根据所述工作模式标志位生成所述跟踪数据对应的控制量,并将所述控制量写入所述复杂可编程逻辑器件;

13、所述复杂可编程逻辑器件生成与所述控制量相应的脉冲宽度调制信号,并将所述脉冲宽度调制信号发送至所述方位驱动单元和/或所述俯仰驱动单元;

14、所述方位驱动单元根据所述脉冲宽度调制信号产生直流无刷电机驱动电流,和/或,所述俯仰驱动单元根据所述脉冲宽度调制信号产生伺服电机驱动电流;其中,所述直流无刷电机驱动电流用于控制直流无刷电机带动跟踪转台的方位转动,所述伺服电机驱动电流用于控制伺服电机带动跟踪转台的俯仰转动。

15、可选地,所述数字信号处理器设置有外部存储器接口;所述伺服控制单元还包括方位脉冲宽度变调电路、俯仰脉冲宽度变调电路、方位电平转换电路和俯仰电平转换电路;其中,

16、所述复杂可编程逻辑器件通过所述外部存储器接口向所述数字信号处理器发送带有所述工作模式标志位的所述跟踪数据;

17、所述数字信号处理器利用中断函数调用所述跟踪数据,根据所述工作模式标志位生成所述跟踪数据对应的控制量,并将所述控制量通过所述外部存储器接口写入所述复杂可编程逻辑器件;

18、所述复杂可编程逻辑器件通过所述方位脉冲宽度变调电路和所述俯仰脉冲宽度变调电路生成与所述控制量相应的方位脉冲宽度调制信号和俯仰脉冲宽度调制信号,并将所述方位脉冲宽度调制信号通过所述方位电平转换电路发送至所述方位驱动单元、将所述俯仰脉冲宽度调制信号通过所述俯仰电平转换电路发送至所述俯仰驱动单元。

19、可选地,所述数字信号处理器还设置有模拟到数字转换器;所述方位驱动单元包括直流无刷电机驱动器、方位光电隔离和方位霍尔电流传感器;所述俯仰驱动单元包括伺服电机驱动器、俯仰光电隔离和俯仰霍尔电流传感器;其中,

20、所述方位光电隔离接收通过所述方位电平转换电路发送的所述方位脉冲宽度调制信号,所述直流无刷电机驱动器根据所述方位脉冲宽度调制信号控制直流无刷电机,所述方位霍尔电流传感器将所述直流无刷电机驱动器的电流电压信号调理至0~3v的方位电压信号后连接至所述模拟到数字转换器;

21、和/或,

22、所述俯仰光电隔离接收通过所述俯仰电平转换电路发送的所述俯仰脉冲宽度调制信号,所述伺服电机驱动器根据所述俯仰脉冲宽度调制信号控制伺服电机,所述俯仰霍尔电流传感器将所述伺服电机驱动器的电流电压信号调理至0~3v的俯仰电压信号后连接至所述模拟到数字转换器。

23、可选地,所述复杂可编程逻辑器件获取跟踪转台的速度反馈和位置反馈并通过所述外部存储器接口发送至所述数字信号处理器;

24、所述数字信号处理器根据所述速度反馈、所述位置反馈、所述方位电压信号和所述俯仰电压信号调节所述控制量。

25、另一方面,提供了一种跟踪转台,所述跟踪转台采用上述一种跟踪转台用伺服控制方法控制或通过上述一种跟踪转台用伺服控制系统控制,所述跟踪转台包括:方位座、汇流环、直流无刷电机、码盘、支撑u型架、俯仰包、俯仰轴系、伺服电机、红外热像仪和可见光摄像机,其中,

26、所述方位座上依次安装有所述汇流环、所述直流无刷电机、所述码盘、所述支撑u型架及所述俯仰包;

27、所述支撑u型架内安装有所述俯仰轴系、所述伺服电机,并且连接所述俯仰包;其中,所述伺服电机的末端带有光电编码器;

28、所述俯仰包内安装有所述红外热像仪和所述可见光摄像机。

29、另一方面,提供了一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器用于存放计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器上所存放的计算机程序,以实现上述所述的一种跟踪转台用伺服控制方法的步骤。

30、另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述一种跟踪转台用伺服控制方法的步骤。

31、另一方面,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的一种跟踪转台用伺服控制方法的步骤。

32、本专利技术提供的技术方案至少可以带来以下有益效果:

33、能够实现红外、可见光探测器对目标的稳定跟踪测量;

34、跟踪转台用伺服控制系统集伺服电机驱动与控制为一体,降低了生产研发成本;

35、用一块驱动芯片实现了两种类型电机的伺服控制,实现了方位和俯仰两个自由度的伺服控制。

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【技术保护点】

1.一种跟踪转台用伺服控制方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,

3.一种跟踪转台用伺服控制系统,其特征在于,所述系统由伺服控制单元和伺服驱动单元组成;所述伺服控制单元包括数字信号处理器和复杂可编程逻辑器件;所述伺服驱动单元包括方位驱动单元和俯仰驱动单元;其中,

4.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述数字信号处理器设置有外部存储器接口;所述伺服控制单元还包括方位脉冲宽度变调电路、俯仰脉冲宽度变调电路、方位电平转换电路和俯仰电平转换电路;其中,

5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述数字信号处理器还设置有模拟到数字转换器;所述方位驱动单元包括直流无刷电机驱动器、方位光电隔离和方位霍尔电流传感器;所述俯仰驱动单元包括伺服电机驱动器、俯仰光电隔离和俯仰霍尔电流传感器;其中,

6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述复杂可编程逻辑器件获取跟踪转台的速度反馈和位置反馈并通过所述外部存储器接口发送至所述数字信号处理器;

7.一种跟踪转台,其特征在于,所述跟踪转台采用上述权利要求1-2任一所述方法控制或通过上述权利要求3-6任一所述系统控制,所述跟踪转台包括:方位座(1)、汇流环(2)、直流无刷电机、码盘(5)、支撑U型架(3)、俯仰包(4)、俯仰轴系、伺服电机、红外热像仪(7)和可见光摄像机(6),其中,

8.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器用于存放计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器上所存放的计算机程序,以实现上述权利要求1-2任一所述方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-2任一所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品,其特征在于,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-2任一所述的方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种跟踪转台用伺服控制方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,

3.一种跟踪转台用伺服控制系统,其特征在于,所述系统由伺服控制单元和伺服驱动单元组成;所述伺服控制单元包括数字信号处理器和复杂可编程逻辑器件;所述伺服驱动单元包括方位驱动单元和俯仰驱动单元;其中,

4.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述数字信号处理器设置有外部存储器接口;所述伺服控制单元还包括方位脉冲宽度变调电路、俯仰脉冲宽度变调电路、方位电平转换电路和俯仰电平转换电路;其中,

5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述数字信号处理器还设置有模拟到数字转换器;所述方位驱动单元包括直流无刷电机驱动器、方位光电隔离和方位霍尔电流传感器;所述俯仰驱动单元包括伺服电机驱动器、俯仰光电隔离和俯仰霍尔电流传感器;其中,

6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述复杂可编程逻辑器件获取跟踪转台的速...

【专利技术属性】
技术研发人员:裴晓羽冯帆林枫
申请(专利权)人:北京环境特性研究所
类型:发明
国别省市:

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