[發明專利]一種基于感應同步器的時鐘同步轉臺控制系統

有效

• 申請號: 202011492681.X
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112666865B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 聶宜云
• 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: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于感應同步器的時鐘同步轉臺控制系統，該轉臺控制系統包括電控箱、控制系統平臺以及電纜，控制系統平臺包括計算機控制模塊和角度測量模塊，計算機控制模塊包括用于對轉臺的轉動位置進行閉環控制的DSP運動控制器模塊，DSP運動控制器模塊上還設有與角度測量模塊進行數據快速傳輸的異步串口電路，DSP運動控制器模塊包括用于觸發中斷而產生第一時鐘信號的控制時鐘定時器模塊，角度測量模塊用于采集所述第一時鐘信號并輸出與第一時鐘信號同步且相移可調整的第二時鐘信號，解決因轉臺系統控制時鐘定時器的第一時鐘信號與角度測量模塊測角時鐘的第二時鐘信號不同步導致的位置數據不可靠的問題，實現了在轉臺控制系統中的閉環應用。

技術領域

本發明涉及慣性導航測試設備技術領域，特別是涉及一種基于感應同步器的時鐘同步轉臺控制系統。

背景技術

轉臺是一種要求高實時性、高角精度、高可靠性的慣導測試與運動姿態仿真設備，其角運動控制技術是設備中一個關鍵的核心技術，因此轉臺控制系統是實現角位置和角速度等運動參數的精確控制復雜系統。采用感應同步器、圓光柵、旋轉變壓器等檢測元件對被控制單元進行位置檢測，可以消除從電機到被控制單元之間整個機械傳動鏈中的傳動誤差，得到很高的靜態定位精度。由于感應同步器具有精度高，可靠性好，提供絕對角位置信息，便于安裝，調試方便，對環境要求不高等諸多優點，在慣導測試設備中被廣泛采用，且多以旋轉變壓器配合感應同步器的形式組成粗精雙通道角位置編碼系統以提供絕對角位置信息。

現有的以感應同步器為位置反饋元件的轉臺控制系統多以鑒相方式實現角度編碼，這種以鑒相方式實現的測角電路通常可以實現1″以內的測量精度和0.0001°的角度分辨力，但很難進一步提高。現有的感應同步器慣導系統中伺服中斷機制采用的奔3工控機的ISA硬件中斷，軟件使用DOS環境。隨著工控機的更新換代，新一代的工控機在硬件中斷的穩定性出現不足，這直接影響慣導臺系統的后期研制。

由于轉臺系統控制時鐘與感應同步器測角時鐘不同步易導致檢測的角位置數據不可靠的問題，無法實現在轉臺運動控制系統中的閉環應用，同時原鑒相式感應同步器控制系統中由于工控機升級容易引起的中斷瓶頸問題。

因此，發明人提供了一種基于感應同步器的時鐘同步轉臺控制系統。

發明內容

(1)要解決的技術問題

本發明實施例提供了一種基于感應同步器的時鐘同步轉臺控制系統，通過設置DSP運動控制器模塊、以及在DSP運動控制器模塊與角度測量模塊之間建立時鐘同步關系，解決因轉臺系統控制時鐘定時器的第一時鐘信號與角度測量模塊測角時鐘的第二時鐘信號不同步導致的位置數據不可靠的問題，實現了在轉臺控制系統中的閉環應用，同時轉臺控制系統采用過采樣和數字濾波技術實現了0.00001°的角度分辨力，解決原鑒相式感應同步器控制系統中由于工控機升級引起的中斷瓶頸問題。

(2)技術方案

第一方面，本發明的實施例提出了一種基于感應同步器的時鐘同步轉臺控制系統，所述轉臺包括轉臺臺體與用于驅動所述轉臺臺體轉動的電機，以及用于檢測所述轉臺臺體旋轉角度的所述感應同步器，所述轉臺控制系統包括電控箱、控制系統平臺以及電纜，所述電控箱通過所述電纜分別與所述轉臺和所述控制系統平臺連接，所述控制系統平臺包括計算機控制模塊和角度測量模塊，所述計算機控制模塊包括用于對所述轉臺的轉動位置進行閉環控制的DSP運動控制器模塊，所述DSP運動控制器模塊上還設有與所述角度測量模塊進行數據快速傳輸的異步串口電路，所述DSP運動控制器模塊包括用于觸發中斷而產生第一時鐘信號的控制時鐘定時器模塊，所述角度測量模塊用于采集所述第一時鐘信號并輸出與所述第一時鐘信號同步且相移可調整的第二時鐘信號。

進一步地，所述電控箱包括通過所述電纜與所述電機連接的且用于控制所述電機運動的轉臺驅動器，以及向所述轉臺控制系統供電的配電系統。

進一步地，所述控制系統平臺還包括鼠標、鍵盤、顯示器以及急停開關。