[發明專利]高分辨率掃描控制系統及其細分驅動控制方法

有效

• 申請號: 201310352923.9
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN103699139B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 安博文;劉毓博;崔安杰
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙)31249
• 代理人: 周榮芳

1.一種高分辨率掃描控制系統，其特征在于，該系統包含：

上位機（1），其輸出控制信息；

現場可編程門陣列（2）；其輸入端電路連接所述上位機（1）串口，接收上位機輸出的控制信息，分析處理后輸出脈沖寬度調制信號；

恒流斬波驅動控制模塊（3），其輸入端電路連接所述現場可編程門陣列（2），接收現場可編程門陣列（2）輸出的脈沖寬度調制信號，輸出電機控制信號；

電機（4）；其電路連接恒流斬波驅動控制模塊（3），接收恒流斬波驅動控制模塊（3）輸出的電機控制信號，對擺鏡進行控制。

2.如權利要求書1所述的高分辨率掃描控制系統，其特征在于，所述現場可編程門陣列（2）包含：數字時鐘模塊，執行計數器，脈沖寬度調制生成器模塊，細分等級模塊，方向控制模塊；

數字時鐘模塊，其產生時鐘信號，并輸出到執行計數器、脈沖寬度調制生成器模塊、細分等級模塊以及方向控制模塊，以提供程序執行的基準時鐘信號；

執行計數器，其以給定時鐘信號為基準進行計數，達到一定計數值后產生并輸出控制信號至細分等級模塊；

方向控制模塊，其按照給定指令輸出電機正向運轉或反向運轉的方向信號至細分等級模塊；

細分等級模塊，其接收控制信號和方向信號，在時鐘信號基準下給脈沖寬度調制生成器模塊發送相應的地址信號以得到脈沖寬度調制生成器模塊送回的8位數據信號并將其與控制信號一并輸出給后續電路；

脈沖寬度調制生成器模塊，其在接收到地址信號后，從相應地址取出8位數據信號輸出給細分等級模塊。

3.如權利要求書1所述的高分辨率掃描控制系統，其特征在于，所述脈沖寬度調制信號包含方向信號與參考電壓信號。

4.如權利要求書3所述的高分辨率掃描控制系統，其特征在于，所述現場可編程門陣列（2）的I/O口電路連接有比較器（7），該比較器（7）接收現場可編程門陣列（2）輸出的參考電壓信號，并與恒流斬波驅動控制模塊（3）輸出的負載感應電流取樣所得的取樣信號進行比較，輸出斬波控制信號至恒流斬波驅動控制模塊（3）。

5.如權利要求書4所述的高分辨率掃描控制系統，其特征在于，所述現場可編程門陣列（2）的I/O口與比較器之間還電路連接有數模轉換電路（5），用于將現場可編程門陣列（2）輸出的數字信號轉換為模擬信號。

6.如權利要求書5所述的高分辨率掃描控制系統，其特征在于，所述現場可編程門陣列（2）的I/O口分別與數模轉換電路（5）及恒流斬波驅動控制模塊（3）之間還電路連接有電平轉換電路（6），電平轉換電路（6）輸出端分別電路連接數模轉換電路（5）輸入端以及恒流斬波驅動控制模塊（3）的輸入端；現場可編程門陣列輸出參考電壓信號至電平轉換電路（6）進行電平轉換后傳輸至數模轉換電路（5），現場可編程門陣列輸出方向信號至電平轉換電路（6）進行電平轉換后傳輸至恒流斬波驅動控制模塊（3）。

7.如權利要求書1所述的高分辨率掃描控制系統，其特征在于，所述擺鏡的下方設有26位的編碼碼盤，該編碼碼盤實時探測擺鏡角度反饋至上位機（1）。

8.如權利要求書1所述的高分辨率掃描控制系統，其特征在于，所述電機（4）采用兩相混合式步進電機。