一种两轴四框架光电转台控制系统技术方案

技术编号:24681323 阅读:203 留言:0更新日期:2020-06-27 07:28
本发明专利技术公开一种两轴四框架光电转台控制系统,属于吊舱控制技术领域,它包括方位轴、俯仰轴、四框架、驱动器、角位置传感器、光纤陀螺、摄像装置、图像处理模块、电源模块和伺服控制器,所述伺服控制器还收集并处理外方位框架、外俯仰框架、内方位框架和内俯仰框架的角位置信息以及光纤陀螺的惯性空间角速度信息,然后根据光电转台的不同工作模式控制外方位电机、外俯仰电机、内方位电机和内俯仰电机工作。本发明专利技术针对轴系摩擦和其他干扰对控制精度的影响,分别加入摩擦模型和扩张状态观测器,大大提高系统的平台稳定精度,保证视轴的空间稳定。

A control system of two axis four frame photoelectric turntable

【技术实现步骤摘要】
一种两轴四框架光电转台控制系统
本专利技术涉及一种伺服控制器技术,属于控制系统
,具体来说,是一种两轴四框架光电转台控制系统。
技术介绍
两轴四框架光电转台作为吊舱的一种结构形式,可以使光电转台具有更大的跟踪范围,更好的平台稳定性能与跟踪精度。两轴四框架中的“两轴”指方位轴和俯仰轴,“四框架”指外方位、外俯仰、内方位和内俯仰四个框架,外框架包围内框架,光电载荷安装在内俯仰框架中,四个框架由外到内通过轴承连接。两轴四框架与两轴两框架相比存在很多优点,两轴四框架吊舱的外框架将内框架包裹在内部,可部分隔离外部风力干扰的影响,从而克服载体运动过程中的摩擦阻力、风阻等,内框架实现稳定功能,内框架无需密封等处理,摩擦阻力小、质量轻,具有很好的伺服控制特性。但多框架结构使得其各个框架之间存在耦合现象,需要通过设计合适的两轴四框架控制算法来解决内外框架联动问题,从而对干扰运动起到更佳的隔离作用。
技术实现思路
本专利技术旨在针对现有技术存在的两轴四框架之间的耦合现象,提供了一种两轴四框架光电转台控制系统,使得内外框架处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两轴四框架光电转台控制系统,其特征在于,包括方位轴、俯仰轴、四框架、驱动器、角位置传感器、光纤陀螺、摄像装置、图像处理模块、电源模块和伺服控制器;/n所述方位轴和俯仰轴垂直设置;/n所述四框架包括由外到内通过方位轴和俯仰轴连接的外方位框架、外俯仰框架、内方位框架和内俯仰框架;/n分别与外方位框架、外俯仰框架、内方位框架和内俯仰框架对应直连并对所述外方位框架、外俯仰框架、内方位框架和内俯仰框架对应直驱控制的外方位电机、外俯仰电机、内方位电机和内俯仰电机;/n所述驱动器用于驱动外方位电机、外俯仰电机、内方位电机和内俯仰电机工作;/n所述角位置传感器包括分别对外方位框架、外俯仰框架、内方位框...

【技术特征摘要】
1.一种两轴四框架光电转台控制系统,其特征在于,包括方位轴、俯仰轴、四框架、驱动器、角位置传感器、光纤陀螺、摄像装置、图像处理模块、电源模块和伺服控制器;
所述方位轴和俯仰轴垂直设置;
所述四框架包括由外到内通过方位轴和俯仰轴连接的外方位框架、外俯仰框架、内方位框架和内俯仰框架;
分别与外方位框架、外俯仰框架、内方位框架和内俯仰框架对应直连并对所述外方位框架、外俯仰框架、内方位框架和内俯仰框架对应直驱控制的外方位电机、外俯仰电机、内方位电机和内俯仰电机;
所述驱动器用于驱动外方位电机、外俯仰电机、内方位电机和内俯仰电机工作;
所述角位置传感器包括分别对外方位框架、外俯仰框架、内方位框架和内俯仰框架的角位置进行测量的外方位编码器、外俯仰编码器、内方位编码器和内俯仰编码器;
所述光纤陀螺用于测量光电载荷视轴的惯性空间角速度;
所述图像处理模块用于处理摄像装置获取的图像信息,并将处理数据发送给伺服控制器,伺服控制器根据光电转台的不同工作模式发送指令控制图像处理模块和摄像装置;
所述电源模块用于对外方位电机、外俯仰电机、内方位电机、内俯仰电机、驱动器、角位置传感器、光纤陀螺、摄像装置、图像处理模块和伺服控制器统一供电;
所述伺服控制器还收集并处理外方位框架、外俯仰框架、内方位框架和内俯仰框架的角位置信息以及光纤陀螺的惯性空间角速度信息,然后根据光电转台的不同工作模式控制外方位电机、外俯仰电机、内方位电机和内俯仰电机工作,从而保持光电载荷视轴在惯性空间的稳定。


2.根据权利要求1所述的一种两轴四框架光电转台控制系统,其特征在于,所述外方位电机、外俯仰电机、内方位电机和内俯仰电机均为无刷电机。


3.根据权利要求1所述的一种两轴四框架光电转台控制系统,其特征在于,所述光纤陀螺包括方位陀螺和俯仰陀螺,其均安装在内俯仰框架上,所述方位陀螺用于测量光电载荷视轴方位方向的惯性空间角速度,所述俯仰陀螺用于测量光电载荷视轴俯仰方向的惯性空间角速度。


4.根据权利要求1-3任一项所述的一种两轴四框架光电转台控制系统,其特征在于,所述伺服控制器收集角位置和惯性空间角速度信息后,根据不同工作模式对角位置和惯性空间角速度信息进行运算,从而得到内方位框架和内俯仰框架的速度给定值,并以光纤陀螺测量的惯性空间角速度信息作为反馈量对内方位框架和内俯仰框架的速度...

【专利技术属性】
技术研发人员:张海波代剑峰李新磊
申请(专利权)人:北京中星时代科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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