控制激光捷联惯组的转位机构加减速阶段对称的方法技术

本发明专利技术属于电机控制技术领域，具体涉及一种控制激光捷联惯组的转位机构加减速阶段对称的方法。该方法包括以下步骤：1)确定转动机构的平稳速度因子；2)确定加速阶段速度因子阵列；3)针对转动机构加速阶段、平稳阶段以及减速阶段的控制；通过本发明专利技术能够保证激光捷联惯组的转位机构在加速阶段和减速阶段具有高度对称性，从而改善激光捷联惯组寻北精度。

【技术实现步骤摘要】
控制激光捷联惯组的转位机构加减速阶段对称的方法
本专利技术属于电机控制
，具体涉及一种控制激光捷联惯组的转位机构加减速阶段对称的方法。
技术介绍
激光捷联惯组在寻北过程中，通过步进电机驱动涡轮蜗杆使转位机构往返转动，从而实现惯组抗干扰寻北。转位机构在转动时会经历三个阶段：加速阶段、稳速阶段、减速阶段。如果转位机构的加速阶段和减速阶段对称性无法保证，则惯组对准结果离散度变大，从而影响其对准精度。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中的问题，本专利技术提供了一种保证控制激光捷联惯组的转位机构在加速阶段和减速阶段具有高度对称性，从而改善激光捷联惯组寻北精度的控制激光捷联惯组转位机构加减速阶段对称的方法。本专利技术的具体技术方案是：1)确定转动机构的最大速度因子，从而获取平稳阶段转位机构的速度；转位机构的最大速度因子(平稳速度因子)为Fm：Va×Q×R/A≤Fm≤Vb×Q×R/A，Fm取整数，单位Hz；Va和Vb分别是转动机构平稳阶段速度下限和上限值，单位为：°/s；转位机构加速阶段时间TR，加速时间余量dT，速度因子切换周期T0；2)确定转动速度因子阵列速度因子阵列F计算公式如下：速度因子阵列F由f1和f2函数产生，它们是自然数指数模型，如式(1)所示，计算结果单位为Hz。其中f1函数产生速度因子阵列F的前(N+1)/2个元素，f2函数产生速度因子阵列F的后(N-1)/2个元素，即通过调整式(1)中b0的值满足速度因子变化速度和最大速度因子，使等式Va×Q×R/A≤F(N)≤Vb×Q×R/A成立；N≤(TR-dT)/T0，N取整数，奇数；平稳速度因子满足下面关系式：3)转动机构的控制设转位机构从R0转动到R1，R1＞R0；3.1)加速阶段转位机构转动加速阶段，按T0的周期从F(0)到F(N)依次切换速度因子，同时记录切换速度因子F(i)时转位机构当前的角位置αi，并计算出减速阶段时对应切换速度因子的角位置βi，计算公式如下：βi＝R1-(αi-R0),i＝1,2,…,N…………………………………(3)通过式(3)计算出减速阶段各速度因子对应的角位置；3.2)平稳阶段当加速阶段完成后，即速度因子切换为F(N)时，转位机构进入平稳阶段。在该阶段，实时检测转位机构当前的角位置，判断其是否满足减速条件：当转位机构当前角位置大于或者等于βN时，即进入减速阶段。3.3)减速阶段转位机构进入减速阶段后，实时监测转位机构当前的角位置，当角位置大于等于βi时，则立即将速度因子切换为F(i)，转位机构依次经过βN，…，βM，…，β2，β1等位置，则速度因子依次从F(N)切换到F(1)，从而实现加速阶段和减速阶段转位机构运动的对称性。本专利技术的优点在于：本专利技术通过速度因子序列和其对应角位置控制转动机构的加速阶段和减速阶段的对称性，从而确保了激光捷联惯组寻北的精度。附图说明图1为速度因子与角位置对应关系的曲线图。具体实施方式本专利技术提供了一种控制激光捷联惯组的转位机构加减速阶段对称的方法，基于步进电机输入驱动脉冲信号，引入了速度因子的概念，其具体步骤是：步骤1)确定转动机构的最大速度因子；转位机构的最大速度因子(平稳速度因子)为Fm：Va×Q×R/A≤Fm≤Vb×Q×R/A，Fm取整数；Va和Vb分别是平稳速度的下限和上限值，单位为：°/s；步进电机的步距角为A°，驱动器分步细数为Q，涡轮蜗杆减速比为R；转位机构平稳速度为Vmax；Va≤Vmax≤Vb；转位机构加速阶段时间TR，加速时间余量dT，速度因子切换周期T0；步骤2)确定转动速度因子阵列；速度因子序列F计算公式如下：速度因子阵列F由f1和f2函数产生，它们是自然数指数模型，如式(1)所示，计算结果单位为Hz。其中f1函数产生速度因子阵列F的前(N+1)/2个元素，f2函数产生速度因子阵列F的后(N-1)/2个元素，即通过调整式(1)中b0的值满足速度因子变化速度和最大速度因子，使等式Va×Q×R/A≤F(N)≤Vb×Q×R/A成立；N≤(TR-dT)/T0，N取整数，奇数；平稳速度因子满足下面关系式：步骤3)转动机构的控制设转位机构从R0转动到R1，R1＞R0。步骤3.1)加速阶段转位机构转动加速阶段，按T0的周期从F(0)到F(N)依次切换速度因子，同时记录切换速度因子F(i)时转位机构当前的角位置αi，并计算出减速阶段时对应切换速度因子的角位置βi，计算公式如下：βi＝R1-(αi-R0),i＝1,2,…,N……………………………………(3)通过式(3)计算出减速阶段各速度因子对应的角位置；步骤3.2)平稳阶段当加速阶段完成后，即速度因子切换为F(N)时，转位机构进入平稳阶段。在该阶段，实时检测转位机构当前的角位置，判断其是否满足减速条件：当转位机构当前角位置大于或者等于βN时，即进入减速阶段。步骤3.3)减速阶段转位机构进入减速阶段后，实时监测转位机构当前的角位置，当角位置大于等于βi时，则立即将速度因子切换为F(i)，转位机构依次经过βN，…，βM，…，β2，β1等位置，则速度因子依次从F(N)切换到F(1)。表1减速阶段速度因子对应的角位置序号速度因子加速阶段的角位置减速阶段的角位置1F(1)α1β12F(2)α2β2……………………N-1F(N-1)αN-1βN-1NF(N)αNβN加速阶段记录每次切换速度因子时的位置信息，并计算出该速度因子对应的减速位置。当转位机构进入平稳阶段后，高速扫描转位机构的位置信息，当出现当前位置已到或者超过减速点的位置时，即可切换为相应的速度因子。从而实现转位机构加减速阶段高度对称的要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制激光捷联惯组的转位机构加减速阶段对称的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)确定转动机构的平稳速度因子；所述平稳速度因子为最大速度因子；转位机构的平稳速度因子为F

【技术特征摘要】
1.一种控制激光捷联惯组的转位机构加减速阶段对称的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)确定转动机构的平稳速度因子；所述平稳速度因子为最大速度因子；转位机构的平稳速度因子为Fm：Va×Q×R/A≤Fm≤Vb×Q×R/A，Fm取整数，单位Hz；Va和Vb分别是转动机构平稳阶段速度的下限值和上限值，单位为：°/s。步进电机的步距角为A°，驱动器分步细数为Q，涡轮蜗杆减速比为R；转位机构加速阶段时间TR，加速时间余量dT，速度因子切换周期T0。2)确定加速阶段速度因子阵列；速度因子阵列F由f1和f2函数产生，f1和f2函数为自然数指数模型，计算结果单位为Hz；其中f1函数产生速度因子阵列F的前(N+1)/2个元素，f2函数产生速度因子阵列F的后(N-1)/2个元素；其组成如式(2)所示；通过式...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲广平，尚俊云，卫育新，师金花，谢波，师为建，米乾宝，
申请(专利权)人：西安航天精密机电研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61