一种位置滞后补偿装置和方法制造方法及图纸

一种位置滞后补偿装置和方法，其中，姿态传感器将采集到的车辆姿态信息发送给计算处理系统，计算处理系统接收车辆姿态信息并将其转目标驱动量，发送给驱动系统，驱动系统根据目标驱动量转动天馈系统使其对准卫星，天馈系统将来自卫星的电磁波处理后转化成模拟信标信号并将其发送给信标采集系统，信标采集系统将接收到的模拟信标信号转换成数字化信标信号，并将其发送给计算处理系统，计算处理系统将接收到的数字化信标信号发送给PC系统，PC系统根据数字化信标信号中的电平绘制出信标电平幅值曲线图。本装置和方法的优点在于：有效地解决了在开环位置控制过程中位置滞后的技术问题。

Position lag compensation device and method

A delay compensation device and method, the attitude sensor the vehicle attitude information collected to send to the computing system, calculation of receiving vehicle attitude information and converts the goal-driven amount sent to the processing system, driving system, driving system according to the amount of goal-driven rotating antenna system which aim at the satellite antenna, electromagnetic wave from the satellite system will be converted into analog beacon signal and sends it to the beacon acquisition system, beacon acquisition system will receive the analog signal into digital beacon beacon signal, and sends it to the computing system, computing system will send digital beacon signal received to the PC system, PC system according to the level of digital beacon signal in draw beacon level amplitude curve. The device and the method have the advantages of effectively solving the technical problem of position lag in the open-loop position control process.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种位置滞后补偿装置和方法，具体而言，是涉及一种用于开环位置控制的位置滞后补偿装置和方法。
技术介绍
在现有位置控制过程中，由于位置控制系统内部的传感器、算法以及电机驱动的延时，导致了位置控制系统总是存在位置滞后现象，大大影响了电机的精准度。传统的位置控制系统中采用闭环PID控制中的微分环节的方式来克服位置滞后的问题，提高系统显示位置的精准度。但是，在某些位置控制系统中，由于成本或实现方法的局限性导致在系统中无法采用闭环位置控制，而只能使用开环位置控制等其它控制方式对位置进行控制，但这样位置滞后的问题很难得到补偿或解决，这是因为在开环位置控制中无法获得位置滞后的反馈信息，不能及时对滞后的位置信息作出调整。所以，传统的位置控制系统中使用性能更加精准和反应更加快速的装置来尽可能减小各个环节的延时时间，从而减小位置滞后误差。但这样又会使位置控制系统整体的制造成本进一步的上升。因此，人们期待一种可以在开环位置控制过程中补偿位置滞后的装置和方法，其采用预走和位置控制运动过程的线性近似来补偿这种滞后误差。
技术实现思路
(1)要解决的技术问题本专利技术的目的在于针对在开环位置控制过程中位置滞后的技术问题，提供了一种新的位置滞后补偿装置和方法。(2)
技术实现思路
本专利技术的一个技术方案提供了一种位置滞后补偿装置，所述装置包括：姿态传感器、计算处理系统、驱动系统、天馈系统、信标采集系统以及PC系统，其中，姿态传感器用于将采集到的车辆姿态信息发送给计算处理系统，计算处理系统接收车辆姿态信息并将其转目标驱动量，发送给驱动系统，驱动系统根据目标驱动量转动天馈系统使其对准卫星，天馈系统将来自卫星的电磁波处理后转化成模拟信标信号并将其发送给信标采集系统，信标采集系统将接收到的模拟信标信号转换成数字化信标信号，并将其发送给计算处理系统，计算处理系统将接收到的数字化信标信号发送给PC系统，PC系统根据数字化信标信号中的电平绘制出信标电平幅值曲线图。根据本专利技术的所述一个技术方案提供的位置滞后补偿装置，其中，PC系统根据电平幅值曲线图输入预走时间并由计算处理系统计算出预走量，叠加在目标驱动量中，获得新的目标驱动量，并根据新的目标驱动量转动天馈系统，绘制出新的信标电平幅值曲线图，反复所述过程直至信标电平幅值到达水平恒定值。根据本专利技术的所述一个技术方案提供的位置滞后补偿装置，其中，所述姿态信息包括车辆航向、俯仰角度和滚动角度。本专利技术的一个技术方案提供了一种位置滞后补偿方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：获取车辆姿态信息；步骤2：计算目标驱动量；步骤3：转动天馈系统使其对准卫星；步骤4：采集、转换并发送信标信号；步骤5：绘制信标电平幅值曲线图；步骤6：判断信标电平幅值是否恒定，如果判断为“是”，则结束本方法；如果判断为“否”，则获取新的目标驱动量并返回步骤3。根据本专利技术的所述一个技术方案提供的位置滞后补偿方法，其中，在步骤1中，获取车辆姿态信息是指：通过安装在车辆上的姿态传感器获取车辆运动时的姿态信息，并将该姿态信息发送给计算处理系统。根据本专利技术的所述一个技术方案提供的位置滞后补偿方法，其中，所述姿态信息包括车辆航向、俯仰角度和滚动角度。根据本专利技术的所述一个技术方案提供的位置滞后补偿方法，其中，在步骤2中，计算目标驱动量是指：计算处理系统通过所述姿态信息计算出目标驱动量，并将其发送给驱动系统。根据本专利技术的所述一个技术方案提供的位置滞后补偿方法，其中，在步骤3中，转动天馈系统使其对准卫星是指：驱动系统根据目标驱动量转动天馈系统，使其对准卫星。根据本专利技术的所述一个技术方案提供的位置滞后补偿方法，其中，在步骤4中，采集并转换信标信号是指：天馈系统将来自卫星的电磁波处理后转化成模拟信标信号并将其发送给信标采集系统，信标采集系统将接收到的模拟信标信号转换数字化信标信号，发送给计算处理系统，计算处理系统将接收到的数字化信标信号发送给PC系统。根据本专利技术的所述一个技术方案提供的位置滞后补偿方法，其中，在步骤5中，绘制信标电平幅值曲线图是指：PC系统将接收到的数字化信标信号中的电平绘制出信标电平幅值曲线图。根据本专利技术的所述一个技术方案提供的位置滞后补偿方法，其中，在步骤6中，判断信标电平幅值是否恒定是指：当绘制出的信标电平幅值曲线图为水平直线时，天馈系统与卫星对准时没有滞后现象产生，不用继续补偿，结束本方法；当绘制出的信标电平幅值曲线图具有底峰时，天馈系统与卫星对准时具有滞后现象产生，需要获取新的目标驱动量。输入预走时间并由计算处理系统计算出预走量，再次进行步骤3，同时观察信标电平幅值的下跌情况，反复调整预走量，直到在车辆匀速转动的情况下，信标电平幅值不再下跌直至水平恒定状态。(3)有益效果本专利技术有效地解决了在开环位置控制过程中位置滞后的技术问题，不用苛刻的选择延时小的器件通过减小系统延时减小控制误差，使用简单仪器可测试系统延时，通过本专利技术所公开的方法，可补偿延时，减小误差。与闭环位置控制相比大大降低了成本。也解决了开环位置控制或跟踪过程中的滞后误差补偿问题。【附图说明】参照附图，本专利技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本专利技术的技术方案，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制，其中：图1为本专利技术位置滞后补偿的装置的结构框图；图2为根据本专利技术进行位置滞后补偿的方法的流程图；图3为带有滞后时间的信标电平幅值与时间的曲线视图；以及图4为补偿滞后时间后的信标电平幅值与时间的曲线视图。【具体实施方式】图1-4和以下说明描述了本专利技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本专利技术。为了教导本专利技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将落在本专利技术的保护范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本专利技术的多个变型。由此，本专利技术并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。为了解决在车辆中由于导航系统所带来的滞后问题，本专利技术公开了一种位置滞后补偿的装置。如图1所示，该位置滞后补偿装置包括姿态传感器1、计算处理系统2、驱动系统3、天馈系统4、信标采集系统5以及PC系统6，其中，姿态传感器1用于将采集到的车辆姿态信息发送给计算处理系统2，计算处理系统2接收车辆姿态信息并将其转目标驱动量，发送给驱动系统3，驱动系统3根据目标驱动量转动天馈系统使其对准卫星，天馈系统4将来自卫星的电磁波处理后转化成模拟信标信号并将其发送给信标采集系统5，信标采集系统5将接收到的模拟信标信号转换成数字化信标信号，并将其发送给计算处理系统2，计算处理系统2将接收到的数字化信标信号发送给PC系统6，PC系统6根据数字化信标信号中的电平绘制出信标电平幅值曲线图，通过PC系统6输入预走时间并由计算处理系统2计算出预走量，叠加在目标驱动量中，获得新的目标驱动量，并根据新的目标驱动量转动天馈系统4，绘制出新的信标电平幅值曲线图，反复所述过程直至信标电平幅值到达水平恒定值，其中，信标电平幅值到达水平恒定值中包含高斯噪声波动。图2示出了根据本专利技术进行位置滞后补偿的方法的流程图。如图2所示，本方法包括以下步骤：步骤1：获取车辆姿态信息；步骤2：计算目标驱动量；步骤3：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位置滞后补偿装置，所述装置包括：姿态传感器、计算处理系统、驱动系统、天馈系统、信标采集系统以及PC系统，其中，姿态传感器用于将采集到的车辆姿态信息发送给计算处理系统，计算处理系统接收车辆姿态信息并将其转目标驱动量，发送给驱动系统，驱动系统根据目标驱动量转动天馈系统使其对准卫星，天馈系统将来自卫星的电磁波处理后转化成模拟信标信号并将其发送给信标采集系统，信标采集系统将接收到的模拟信标信号转换成数字化信标信号，并将其发送给计算处理系统，计算处理系统将接收到的数字化信标信号发送给PC系统，PC系统根据数字化信标信号中的电平绘制出信标电平幅值曲线图。

【技术特征摘要】
1.一种位置滞后补偿装置，所述装置包括：姿态传感器、计算处理系统、驱动系统、天馈系统、信标采集系统以及PC系统，其中，姿态传感器用于将采集到的车辆姿态信息发送给计算处理系统，计算处理系统接收车辆姿态信息并将其转目标驱动量，发送给驱动系统，驱动系统根据目标驱动量转动天馈系统使其对准卫星，天馈系统将来自卫星的电磁波处理后转化成模拟信标信号并将其发送给信标采集系统，信标采集系统将接收到的模拟信标信号转换成数字化信标信号，并将其发送给计算处理系统，计算处理系统将接收到的数字化信标信号发送给PC系统，PC系统根据数字化信标信号中的电平绘制出信标电平幅值曲线图。2.如权利要求1所述的位置滞后补偿装置，其中，PC系统根据电平幅值曲线图输入预走时间并由计算处理系统计算出预走量，叠加在目标驱动量中，获得新的目标驱动量，并根据新的目标驱动量转动天馈系统，绘制出新的信标电平幅值曲线图，反复所述过程直至信标电平幅值到达水平恒定值。3.如权利要求1所述的位置滞后补偿装置，其中，所述姿态信息包括车辆航向、俯仰角度和滚动角度。4.一种位置滞后补偿方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：获取车辆姿态信息；步骤2：计算目标驱动量；步骤3：转动天馈系统使其对准卫星；步骤4：采集、转换并发送信标信号；步骤5：绘制信标电平幅值曲线图；步骤6：判断信标电平幅值是否恒定，如果判断为“是”，则结束本方法；如果判断为“否”，则获取新的目标驱动量并返回步骤3。5.如权利要求4所述的位置滞后补偿方法，其中，在步骤1中，获取车辆姿态信息是指：通过安装在车辆上的姿态传...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨喜斌，
申请(专利权)人：北京爱科迪通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11