光電設(shè)備伺服控制系統(tǒng)的快速調(diào)轉(zhuǎn)技術(shù)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、隨著現(xiàn)代光電技術(shù)的發(fā)展,快速調(diào)轉(zhuǎn)能力成為光電設(shè)備的一項(xiàng)重要指標(biāo),一些傳統(tǒng)的控制算法已經(jīng)不能滿(mǎn)足光電設(shè)備快速調(diào)轉(zhuǎn)時(shí)快速性和穩(wěn)定性的需要。
  Bang-Bang控制快速性已被證明是一種優(yōu)良的控制算法,對(duì)于光電設(shè)備快速調(diào)轉(zhuǎn)能力來(lái)說(shuō),系統(tǒng)要求在調(diào)轉(zhuǎn)進(jìn)入小范圍時(shí),要能穩(wěn)定捕獲并且跟蹤目標(biāo),用來(lái)保證激光測(cè)距的準(zhǔn)確性,以獲取方位、俯仰和距離三維信息。這樣Bang-Bang控制的缺點(diǎn)便顯露出來(lái),那就是在進(jìn)入小偏差后,被證明極易不穩(wěn)定,速度比較小

2、時(shí),收斂速度變得比較慢,目標(biāo)紅外抓捕時(shí)容易晃出視場(chǎng)?;诖吮疚奶岢鲆环N三維信息變結(jié)構(gòu)控制方式。即主控發(fā)給光電設(shè)備伺服控制系統(tǒng)快速調(diào)轉(zhuǎn)命令,伺服判斷調(diào)轉(zhuǎn)角度,按照三維信息變結(jié)構(gòu)控制的控制率進(jìn)行調(diào)轉(zhuǎn),即大角度調(diào)轉(zhuǎn)時(shí)采用非線(xiàn)性的Bang-Bang控制,增加其調(diào)轉(zhuǎn)快速性,當(dāng)接近既定目標(biāo)時(shí)切換為線(xiàn)性控制,根據(jù)線(xiàn)性控制時(shí)不同調(diào)節(jié)器的不同特點(diǎn),提出了在目標(biāo)捕獲階段伺服控制系統(tǒng)位置回路采用一階調(diào)節(jié)器,跟蹤激光測(cè)距階段位置回路采用二階調(diào)節(jié)器的控制策略。并

3、給出了不同階段的切換條件?;谌S信息變結(jié)構(gòu)控制的核心算法,文章構(gòu)架了一套具有完整硬件和軟件的伺服控制系統(tǒng)。
  首先,介紹了光電系統(tǒng)的概念,由此引申出快速調(diào)轉(zhuǎn)伺服控制系統(tǒng)的基本組成,并對(duì)光電設(shè)備伺服控制系統(tǒng)主要元器件進(jìn)行選型,且詳細(xì)介紹了工程中的伺服系統(tǒng)數(shù)字化方法。
  其次,獲取較為精確的機(jī)械時(shí)間常數(shù)Tm。傳統(tǒng)的公式法求電機(jī)的機(jī)械時(shí)間常數(shù)Tm往往以忽略摩擦力作為前提,光電設(shè)備作為光學(xué)精密機(jī)械對(duì)Tm的精度和可信度要求較高。

4、本文利用階躍法推導(dǎo)出近似e指數(shù)函數(shù)作為Origin擬合軟件的擬合公式,得到了精度和可信度較高的機(jī)械時(shí)間常數(shù)Tm和放大倍數(shù)K。
  再次,從理論上分析了單Bang-Bang控制的不足,提出了三維信息變結(jié)構(gòu)控制方法,并從理論和實(shí)踐上進(jìn)行了論證,同時(shí)采用PC104模塊作為核心處理器進(jìn)行伺服主板的硬件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了速度和位置的雙閉環(huán)穩(wěn)定控制算法。
  最后,介紹了伺服控制主板及其外擴(kuò)電路和功率驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。通過(guò)主控計(jì)算機(jī)引導(dǎo),

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