一种快速控制反射镜的自适应容错控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种快速控制反射镜的自适应容错控制系统，包括机械部分和电气控制部分，机械部分包括基座、反射镜、电涡流传感器和柔性铰链，以及由音圈电机线圈和音圈电机磁钢组成的音圈电机，音圈电机有六个，均匀设置在反射镜背面的XY平面内的圆周上；还公开其控制方法；本发明专利技术采用具有六点并联驱动结构的音圈电机快反镜机械设计，以及基于补偿和切换的双模式的自适应容错控制，实现故障状况下快反镜稳瞄稳像、精密跟踪。精密跟踪。精密跟踪。

【技术实现步骤摘要】
一种快速控制反射镜的自适应容错控制系统及方法


[0001]本专利技术属于快速控制反射镜控制
，具体涉及一种基于音圈电机切换策略的快速控制反射镜的自适应容错控制系统，以及其控制方法。

技术介绍

[0002]快速控制反射镜简称快反镜，是通过控制反射镜的转动来实现光束快速精准指向的装置，具有高带宽、高精度、无摩擦、无空回、无噪声和结构紧凑等特点，已经广泛应用于光电侦察、光电对抗、激光制导、激光通信、空间探测等领域以实现系统的稳瞄稳像、精密跟踪等。用于驱动快反镜系统的执行元件主要分为压电陶瓷和音圈电机。在国防军工领域，音圈电机凭借自身运动行程大、驱动电压低、环境适应性好等特点更适用于驱动快反镜系统。
[0003]鉴于音圈电机快反镜的重要作用，工程师们对其运行的可靠性与性能提出了日益严苛的要求。在高温高湿、电磁、振动等复杂环境下，这类精密光学系统易受各类影响，不可避免会遇到各种不确定因素甚至故障，包括外部干扰、模型参数变化、电涡流传感器故障和音圈电机故障等。这些问题如果得不到及时在线处理和控制，可能会降低系统指向精度等性能，甚至无法正常运转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速控制反射镜的自适应容错控制系统，包括机械部分和电气控制部分，其特征在于：所述的机械部分包括基座(2)、采用微晶玻璃材料的圆形结构反射镜(1)、连接在反射镜(1)和基座(2)之间的电涡流传感器(5)和柔性铰链(6)，还包括由音圈电机线圈(3)和音圈电机磁钢(4)组成的音圈电机，所述的音圈电机有六个，均匀设置在反射镜(1)背面的圆周上；所述的电气控制部分包括通信接口电路(71)和电源电路(79)，通信接口电路(71)连接信息管理及主控电路(72)，所述的信息管理及主控电路(72)分别通过数模转换电路(73)和模数转换电路(76)连接功率驱动电路(74)和放大及滤波电路(77)，功率驱动电路(74)通过指令切换模块(75)连接音圈电机，放大及滤波电路(77)通过激励及解耦电路(78)连接电涡流传感器(5)，信息管理及主控电路(72)上还连接有温度传感器(8)。2.一种如权利要求1所述自适应容错控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，为六个音圈电机依次设置标号为ABCDEF，设定第一组音圈电机Group1＝{A,B,C}为默认工作组，设定第二组音圈电机Group2＝{D,E,F}为备份工作组；步骤S2，通信接口电路(71)接收偏转角度、脱靶量信息后输入信息管理及主控电路(72)分别输出切换指令和控制指令到指令切换模块(75)和数模转换电路(73)，数模转换电路(73)将转换后指令经功率驱动电路(74)输入至指令切换模块(75)，指令切换模块(75)集合输出切换指令选择切换对应的音圈电机；激励及解耦电路(78)将电涡流传感器(5)的信息经放大及滤波电路(77)和模数转换电路(76)传回信息管理及主控电路(72)，信息管理及主控电路(72)结合温度传感器(8)的信息一并输送至通信接口电路(71)，通信接口电路(71)发送出状态机监测信息；步骤S3，选择Group1或Group2的三个音圈电机，完成反射镜(1)偏转：位于正三角形一个顶点上的音圈电机不动，另外两个音圈电机通过柔性铰链(6)一伸一缩即可以实现反射镜(1)绕所述顶点所在轴的偏转；步骤S4，信息管理及主控电路(72)选择自适应补偿模式或切换模式对两组音圈电机进行故障诊断：其中一组音圈电机出现轻微故障时进行内部自适应补偿，备份工作组处于随动状态；监控到其中一组音圈电机失效时指令切换模块(75)切换至备份工作组，默认工作组退出工作处于随动状态。3.根据权利要求2所述的一种快速控制反射镜的自适应容错控制方法，其特征在于，所述Group1中三个音圈电机的音...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳胡坡，方昉，吴海涛，王传清，
申请(专利权)人：武汉华中天经通视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：