一種光電跟瞄轉臺的快速定位方法技術

本發明專利技術涉及一種光電跟瞄轉臺的快速定位方法，包括以下步驟：步驟i：在恒加速段使光電跟瞄轉臺的調轉速度滿足V=V0（1-e-t/T）(t≥0)；步驟ii：在恒速運動段使光電跟瞄轉臺的調轉速度滿足V=V0；步驟iii：在恒減速段使光電跟瞄轉臺的調轉速度滿足V=2V0e-t/T-V0(t≥0，V≥0);其中，V0為速度回路初始輸入速度，t為光電跟瞄轉臺調轉時間，T為時間常數，e為自然對數函數的底數。本發明專利技術的光電跟瞄轉臺的快速定位方法，調試簡單，可以做到快速定位，并且不依賴于設計者的經驗。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及光電經緯儀
，特別涉及一種光電跟瞄轉臺的快速定位方法。
技術介紹
隨著社會發展和技術進步，對一些具有特殊功能的光電經緯儀，人們要求其具有更高的跟蹤速度和跟蹤加速度以及高瞄準指向精度。光電跟瞄轉臺（轉臺）是經緯儀跟蹤架的核心構件，轉臺下面有底座，底座與轉臺之間以止推軸承支撐，轉臺由力矩電機帶動圍繞垂直軸轉動。垂直軸是整個儀器的方位跟蹤回轉中心，它與轉臺之間用徑向軸承連接，用以保證經緯儀有精確的徑向定位精度?，F有的光電跟瞄轉臺位置回路控制采用雙?？刂疲丛诖蠼嵌绕顣r，采用非線性控制，當偏差在較小范圍時，進入線性控制。光電跟瞄轉臺的位置回路控制方法具體為：設位置偏差變量a，位置偏差值an>…>a2>a1>0；非線性控制器輸出變量v，非線性控制器輸出值vn>…>v2>v1；當a1>a>0時，線性控制；當a2>a>a1時，非線性控制器輸出v=v1；當a3>a>a2時，非線性控制器輸出v=v2；……當a>an時，非線性控制器輸出v=vn；其中：a2，…，an，v1，v2，…，vn，n取值憑經驗?，F有技術的光電跟瞄轉臺的定位方法，需要依賴設計者經驗確定a1，a2，…，an，v1，v2，…，vn，n的取值?，F有技術的上述定位方法不能滿足具有更高的跟蹤速度和跟蹤加速度以及高瞄準指向精度的光電經緯儀的要求和需要。
技術實現思路
本專利技術要解決現有技術中的光電跟瞄轉臺的定位方法定位速度比較慢的技術問題，提供一種光電跟瞄轉臺的快速定位方法。為了解決上述技術問題，本專利技術的技術方案具體如下：一種光電跟瞄轉臺的快速定位方法，包括以下步驟：步驟i：在恒加速段使光電跟瞄轉臺的調轉速度滿足V=V0（1-e-t/T）(t≥0)；步驟ii：在恒速運動段使光電跟瞄轉臺的調轉速度滿足V=V0；步驟iii：在恒減速段使光電跟瞄轉臺的調轉速度滿足V=2V0e-t/T-V0(t≥0，V≥0)；其中，V0為速度回路初始輸入速度，t為光電跟瞄轉臺調轉時間，T為時間常數，e為自然對數函數的底數。在上述技術方案中，以響應曲線達到穩態值的2%所需時間，或者4倍的時間常數作為響應時間估值。在上述技術方案中，步驟i中，恒加速段轉動角度滿足：S1=∫04TV0(1-e-t/T)dt=V0T(3+e-4)≈3V0T.]]>在上述技術方案中，步驟i中，恒加速段轉動角度約等于3V0T。在上述技術方案中，步驟iii中，恒減速段轉動角度滿足：S2≤∫00.69Tv0(2e-t/T-1)dt≈0.3V0T.]]>在上述技術方案中，步驟iii中，恒減速段轉動角度約等于0.3V0T。在上述技術方案中，光電跟瞄轉臺轉動的位置偏差滿足S>3.3V0T。本專利技術具有以下的有益效果：本專利技術的光電跟瞄轉臺的快速定位方法，調試簡單，可以做到快速定位，并且不依賴于設計者的經驗。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細說明。圖1為光電跟瞄轉臺控制框圖示意圖。具體實施方式本專利技術的專利技術思想為：根據圖1所示的光電跟瞄轉臺控制框圖，本專利技術的光電跟瞄轉臺的快速定位方法，將理想定位過程分三個階段：恒加速段、恒速運動段、恒減速段。當轉臺大角度調轉時，系統以最大加速度啟動，進入恒加速段；達到最大速度后進入恒速運動段；當達到某一點后，系統以最大加速度制動，進入恒減速段。根據工程經驗，跟瞄轉臺速度回路等效數學模型為一階慣性環節1/(Ts+1)。由一階慣性環節特性得出：一階慣性環節單位階躍響應：h(t)=1-e-t/T(t≥0)當速度回路初始速度為零，階越輸入為V0時，恒加速段運動方程：V=V0（1-e-t/T）(t≥0)；恒速運動段運動方程：V=V0；當速度回路初始速度為V0，輸入為-V0時，恒減速段運動方程：V=2V0e-t/T-V0(t≥0，V≥0)；對于一階慣性環節，只有當t趨于無窮大時，系統的階躍響應才能達到穩態。但是，實際上常以響應曲線達到穩態值的2%所需時間，或者4倍的時間常數作為響應時間估值。根據系統運動方程得出恒加速段轉動角度：S1=∫04TV0(1-e-t/T)dt=V0T(3+e-4)≈3V0T;]]>對于恒減速段，由V=2V0e-t/T-V0≥0求出t≤0.69T;由上式得出恒減速段轉動角度：S2≤∫00.69Tv0(2e-t/T-1)dt≈0.3V0T;]]>根據對轉臺理想定位過程的分析，可以得出：轉臺恒加速段轉動角度約等于3V0T；恒減速段轉動角度約等于V0T；位置偏差S>3.3V0T，即V0<S/3.3T。實施例：1、由位置偏差S>4V0T，得出V0<S/3.3T，確定V0；2、a1>a>0時，線性控制；3、a2≈V0T+a1，V1=-V0；即：a2>a>a1時，V=-V0；4、a3=S，V2=V0；即：S>a>a2時，V=V0實施說明：由于a2計算結果為近似值，實施時應做微調。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本專利技術創造的保護范圍之中。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光電跟瞄轉臺的快速定位方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟i：在恒加速段使光電跟瞄轉臺的調轉速度滿足V=V0（1?e?t/T）(t≥0)；步驟ii：在恒速運動段使光電跟瞄轉臺的調轉速度滿足V=V0；步驟iii：在恒減速段使光電跟瞄轉臺的調轉速度滿足V=2V0e?t/T?V0(t≥0，V≥0)；其中，V0為速度回路初始輸入速度，t為光電跟瞄轉臺調轉時間，T為時間常數，e為自然對數函數的底數。

【技術特征摘要】
1.一種光電跟瞄轉臺的快速定位方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟i：在恒加速段使光電跟瞄轉臺的調轉速度滿足V=V0（1-e-t/T）(t≥0)；
步驟ii：在恒速運動段使光電跟瞄轉臺的調轉速度滿足V=V0；
步驟iii：在恒減速段使光電跟瞄轉臺的調轉速度滿足V=2V0e-t/T-V0(t≥0，V≥0)；
其中，V0為速度回路初始輸入速度，t為光電跟瞄轉臺調轉時間，T為時間
常數，e為自然對數函數的底數。
2.根據權利要求1所述的光電跟瞄轉臺的快速定位方法，其特征在于，
以響應曲線達到穩態值的2%所需時間，或者4倍的時間常數作為響應時間
估值。
3.根據權利要求1所述的光電跟瞄轉臺的快速定位方法，其特征在于，步
驟i中，恒加速段轉動角度滿足：
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王紅宣，王偉國，
申請(專利權)人：中國科學院長春光學精密機械與物理研究所，
類型：發明
國別省市：吉林;22