[發明專利]一種多圈有限轉角轉臺的初始角檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 202010906029.1
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112033278B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 葉明;孟凡軍;管樺
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空精密機械研究所
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多圈有限轉角轉臺的初始角檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置包括工控機、DSP運動控制器、絕對式角度傳感器和多圈電位器；

所述絕對式角度傳感器安裝在多圈有限轉角轉臺上，用于采集多圈有限轉角轉臺的絕對角信息；

所述多圈電位器安裝在多圈有限轉角轉臺上，用于采集多圈有限轉角轉臺的當前絕對角下的電壓值；

所述DSP運動控制器分別與絕對式角度傳感器、多圈電位器電性連接，用于獲取絕對式角度傳感器采集的絕對角信息和多圈電位計獲取的當前絕對角下的電壓值，并根據所述絕對角信息和當前絕對角下的電壓值，計算得到多圈有限轉角轉臺的絕對初始角信息；

所述工控機與DSP運動控制器電性連接，用于獲取所述DSP運動控制器計算得到的絕對初始角信息；

所述多圈電位器還用于采集第一參考電壓值和第二參考電壓值，將所述第一參考電壓值和第二參考電壓值發送至至DSP運動控制器；

所述第一參考電壓值為將多圈有限轉角轉臺轉動至負限位處，然后正向轉動轉臺，使轉臺轉動至絕對角編碼器過零點，此時多圈電位器的采集值；

所述第二參考電壓值為獲取到第一參考電壓值后，繼續正向轉動轉臺，使轉臺轉到第二個絕對角編碼器過零點，此時多圈電位器的采集值；

所述絕對初始角信息的計算公式為：

α=θ+ n×360，

其中，α為絕對初始角信息，θ為絕對式角傳感器獲取的絕對角信息；n為圈系數；

所述圈系數的計算公式為：

當0≤θ≤90度時，若Vr0（Vr1+Vr2）/2，則n=1；若Vr0≤（Vr1+Vr2）/2，則n=0；

當90θ270度時，若Vr0Vr2，則n=1；若Vr0Vr1，則n=-1；若Vr0≥Vr1，則n=0；

當270≤θ360度時，若Vr0（Vr1+Vr2）/2，則n=-1；若Vr0≥（Vr1+Vr2）/2，則n=0；

上式中，θ為絕對式角傳感器獲取的絕對角信息，Vr0為多圈電位器采集到的當前絕對角下的電壓值，Vr1為第一參考電壓值，Vr2為第二參考電壓值，n為圈系數。

2.根據權利要求1所述的多圈有限轉角轉臺的初始角檢測裝置，其特征在于，所述工控機還用于向DSP運動控制器下達操作指令；

所述操作指令包括獲取初始角命令。

3.根據權利要求1所述的多圈有限轉角轉臺的初始角檢測裝置，其特征在于，所述DSP運動控制器包括數據處理模塊、工控機接口、絕對式角度傳感器接口和多圈電位器接口；

所述絕對式角度傳感器接口與所述絕對式角度傳感器電性連接，用于獲取絕對式角度傳感器采集的絕對角信息，并將所述絕對角信息發送至數據處理模塊；

所述多圈電位器接口和所述多圈電位器電性連接，用于獲取多圈電位計采集的當前絕對角下的電壓值，并將所述當前絕對角下的電壓值發送至數據處理模塊；

所述數據處理模塊用于根據所述絕對角信息和當前絕對角下的電壓值，計算得到多圈有限轉角轉臺的絕對初始角信息；

所述工控機接口與所述工控機電性連接，用于將所述數據處理模塊計算得到的所述絕對初始角信息發送至工控機。

4.一種多圈有限轉角轉臺的初始角檢測方法，其特征在于，所述檢測方法包括：

獲取多圈有限轉角轉臺當前絕對角信息和當前絕對角下的電壓值；

根據所述絕對角信息和當前絕對角下的電壓值，計算得到多圈有限轉角轉臺的絕對初始角信息；

發送所述絕對初始角信息；

所述檢測方法還包括：獲取多圈電位器的參考電壓值；

所述參考電壓值包括第一參考電壓值和第二參考電壓值；

所述第一參考電壓值為將多圈有限轉角轉臺轉動至負限位處，然后正向轉動轉臺，使轉臺轉動至絕對角編碼器過零點，此時多圈電位器的采集值；

所述第二參考電壓值為獲取到第一參考電壓值后，繼續正向轉動轉臺，使轉臺轉到第二個絕對角編碼器過零點，此時多圈電位器的采集值；

所述絕對初始角信息的計算公式為：

α=θ+ n×360，

其中，α為絕對初始角信息，θ為絕對式角傳感器獲取的絕對角信息；n為圈系數；

所述圈系數的計算公式為：

當0≤θ≤90度時，若Vr0（Vr1+Vr2）/2，則n=1；若Vr0≤（Vr1+Vr2）/2，則n=0；

當90θ270度時，若Vr0Vr2，則n=1；若Vr0Vr1，則n=-1；若Vr0≥Vr1，則n=0；

當270≤θ360度時，若Vr0（Vr1+Vr2）/2，則n=-1；若Vr0≥（Vr1+Vr2）/2，則n=0；

上式中，θ為絕對式角傳感器獲取的絕對角信息，Vr0為多圈電位器采集到的當前絕對角下的電壓值，Vr1為第一參考電壓值，Vr2為第二參考電壓值，n為圈系數。