[發明專利]一種激光雷達后繼光路斬光盤輸出頻率的穩定方法

有效

• 申請號: 201610032776.0
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105467375B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 方欣;李陶;葛冰潔;王賢宇
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司11260
• 代理人: 鄭立明,鄭哲

1.一種激光雷達后繼光路斬光盤輸出頻率的穩定方法，其特征在于，包括：

利用控制計算機根據預先設定參考頻率以及脈沖計數器輸出的脈沖頻率信號控制可編程穩壓電源輸出指定的直流電壓；

利用電機驅動器根據可編程穩壓電源輸出的直流電壓輸出高扭矩高轉速驅動電機旋轉所需的相序電壓，以及監測所述高扭矩高轉速驅動電機中霍爾傳感器返回的速度控制信號，方向控制信號和制動控制信號，形成第一層閉環控制；

利用高扭矩高轉速驅動電機驅動斬光盤片按照一定的速度旋轉；其中，所述高扭矩高轉速驅動電機內部封裝有霍爾傳感器，用于形成與電機驅動器的閉環控制；所述斬光盤片固定在所述高扭矩高轉速驅動電機的轉軸上，所述斬光盤上帶有多個槽口，用于切割激光雷達中接收望遠鏡的回波信號以及切割光電轉換觸發輸出電路；

利用光電轉換觸發輸出電路輸出代表斬光盤片轉動速度的脈沖頻率信號，供所述脈沖計數器讀取以及產生激光雷達所需的主同步時鐘信號，所述主同步時鐘信號分頻后同步激光雷達系統中其他部件；

利用脈沖計數器將脈沖頻率信號傳輸至所述控制計算機，形成第二層閉環控制。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括：

利用開關電源供給電機驅動器所需的電源電壓。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用控制計算機根據預先設定參考頻率以及脈沖計數器輸出的脈沖頻率信號控制可編程穩壓電源輸出指定的直流電壓包括：

預先設定參考頻率；

讀取脈沖計數器輸出的脈沖頻率信號；

比較脈沖計數器輸出的脈沖頻率信號與參考頻率之間的大小，并判斷二者的偏差大小是否在預定范圍內；

若在預定范圍內，則不做電壓調整，由控制計算機控制可編程穩壓電源輸出與上一周期相同數值的直流電壓；

若不在預定范圍內，則通過PID控制算法計算出相應的電壓數值，并由控制計算機控制可編程穩壓電源輸出所計算出電壓數值的直流電壓。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，

所述控制計算機還顯示所設定的參考頻率、脈沖計數器輸出的脈沖頻率信號以及比例積分微分控制模塊的判斷與計算結果；

以及，存儲預先設定的參考頻率、讀取到的脈沖頻率信號及通過PID控制算法計算出相應的電壓數值。

5.根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于，通過PID控制算法計算出相應的電壓數值的公式為：

u(t)=kc[e(t)+1Ti∫01e(t)dt+Tdde(t)dt];]]>

其中，u(t)為計算出的電壓數值；e(t)＝r(t)-y(t)，r(t)為參考頻率，y(t)為脈沖計數器輸出的脈沖頻率信號；T_i為積分時間，T_d為微分時間，k_c為比例增益。