[發明專利]一種抑制單桿跟蹤零位漂移的有效方法

無效

• 申請號: 201110449304.2
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102520735A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張玉良;張淑梅;米陽;杜壁秀;林兆華
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 陶尊新

技術領域

本發明涉及伺服控制系統領域，具體涉及抑制單桿跟蹤零位漂移的有效方法。

背景技術

近年來，隨著經緯儀等測量設備和各種穩定平臺的需求越來越多，使得單桿跟蹤時產生的漂移問題也越來越受到關注。這種漂移產生的原因多是由于摩擦力矩、電機擾動力矩和外界干擾力矩等產生的，單桿跟蹤漂移數據如圖1所示。要想要徹底抑制這種漂移必須使這些外界擾動力矩得到有效控制。而傳統的單桿控制是采用速度閉環、位置開環控制，很難有效控制住這些擾動力矩對漂移產生的影響。

發明內容

本發明為解決現有單桿跟蹤控制過程中采用速度閉環、位置開環控制，進而無法控制擾動力矩對漂移產生的影響問題，提供一種抑制單桿跟蹤零位漂移的有效方法。

一種抑制單桿跟蹤零位漂移的有效方法，該方法由以下步驟實現：

步驟一、判斷當前的工作方式是否為單桿跟蹤方式，如果是，則執行步驟三，如果否，則執行步驟二；

步驟二、進入其它的跟蹤方式；

步驟三、執行單桿跟蹤控制方式，判斷單桿跟蹤控制方式是否進入死區，如果是，則執行步驟四，如果否繼續執行步驟三；

步驟四、將單桿控制器當前值賦值至數引控制器，并采集當前編碼器值，以當前編碼器值作為定點位置輸入，切換到數引定點工作方式；

步驟五、判斷單桿跟蹤控制方式是否超出死區，如果是，執行步驟六，如果否，則返回步驟四；

步驟六、切換到單桿跟蹤控制方式，返回執行步驟三。

本發明的工作原理：本發明中設計了一種基于位置、速度均閉環的單桿跟蹤控制系統，這種控制系統和傳統的單桿跟蹤控制系統工作方式一致，只是多了單桿歸零后的位置閉環定位控制。傳統的單桿跟蹤方式中單桿輸入量是作為速度給定引導平臺按照指定的速度作速度引導運動，不做定位處理。本發明的單桿跟蹤系統也是將單桿輸入量加在速度環的輸入端，引導轉臺做速度運動，但是當單桿歸零后(即進入單桿死區內)單桿跟蹤系統自動將切換到以當前編碼器為零點的位置閉環系統，在切換中將單桿控制器變量賦值給數引控制器，從而平滑切換。即以當前編碼器位置做定點引導，當單桿擺出死區范圍瞬間，系統將自動將位置定點引導回路放開，切換到傳統的單桿速度引導模式。這樣由于單桿歸零后有位置定點引導，從而設備抑制住了由各種擾動力矩引起的漂移。

本發明的有益效果：本文中的發明方法在多種型號經緯儀上得到了應用，很好的抑制了單桿零位漂移的問題；本發明的目的是采用位置開環控制和閉環控制切換的方式抑制單桿的歸零漂移，方法有效而簡潔。

附圖說明

圖1為傳統單桿跟蹤爬行曲線；

圖2為傳統單桿跟蹤原理框圖；

圖3為本發明所述的一種抑制單桿跟蹤零位漂移的有效方法的原理圖；

圖4為本發明所述的一種抑制單桿跟蹤零位漂移的有效方法中單桿歸零后切換到定點引導不平滑曲線示意圖；

圖5為本發明所述的一種抑制單桿跟蹤零位漂移的有效方法中單桿歸零后平滑切換到定點引導曲線示意圖；

圖6為本發明所述的一種抑制單桿跟蹤零位漂移的有效方法的流程圖。

具體實施方式

結合圖3至圖6說明本實施方式，一種抑制單桿跟蹤零位漂移的有效方法，該方法由以下步驟實現：

1.采集工作方式；工作方式包括指數引跟蹤方式、可見電視跟蹤方式或者紅外電視跟蹤方式；

2.判斷是否為單桿工作方式，如果不是則進入其他跟蹤方式，如果是則進入單桿工作流程；

3.如果進入單桿工作流程，判斷單桿是否進入死區范圍；

4.如果沒有進入單桿死區范圍則繼續按照單桿方式工作，如果進入單桿死區范圍則采集當前編碼器值，并且將單桿控制器值賦予數引控制器，將工作方式切換到數引定點工作方式；

5.在定點工作方式下判斷單桿是否超出死區范圍，如果沒有超出死區范圍則繼續按照定點工作方式運行；否則如果超出死區范圍則將工作方式切換到單桿工作方式，繼續重復步驟4操作。

本實施方式中所述的單桿歸零后(即進入單桿死區內)，單桿跟蹤系統自動將切換到以當前編碼器為零點的位置閉環系統，即做以當前編碼器位置做定點引導，當單桿擺出死區范圍瞬間，系統將自動將位置定點引導回路放開，切換到傳統的單桿速度引導模式。