專利名稱：衛(wèi)星天線的自動(dòng)復(fù)位控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星天線的自動(dòng)復(fù)位控制方法，尤其是一種可自動(dòng)記錄衛(wèi)星天線電機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡，可自動(dòng)回收及斷電復(fù)位的方法。
背景技術(shù)：
公知的衛(wèi)星天線都是由電機(jī)控制運(yùn)動(dòng)的，由于帶載能力弱，輸出電壓不易控制，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速很麻煩，早期使用的伺服電機(jī)已經(jīng)逐步被步進(jìn)電機(jī)取代。步進(jìn)電機(jī)帶載能力強(qiáng)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速簡單，故已普遍被運(yùn)用在控制衛(wèi)星天線的運(yùn)動(dòng)中。但目前大多數(shù)衛(wèi)星天線不具有記錄運(yùn)動(dòng)軌跡的功能，所以在天線回收的時(shí)候，就需要人為進(jìn)行手動(dòng)回收，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且回收的情況并不好。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題為了使得衛(wèi)星天線能夠快速準(zhǔn)確的自動(dòng)回收到位，本發(fā)明提供了一種可記錄電機(jī)運(yùn)動(dòng)狀況的衛(wèi)星天線的自動(dòng)復(fù)位控制方法，該方法可以自動(dòng)記錄CPU分別向俯仰和水平控制電機(jī)發(fā)送的脈沖數(shù)，在進(jìn)行天線回收的時(shí)候，能迅速準(zhǔn)確的將天線回收到位。
技術(shù)方案本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在天線轉(zhuǎn)動(dòng)軸上安裝4個(gè)撞塊，在天線的俯仰和水平位置的極限處安裝4個(gè)限位開關(guān)，限位開關(guān)的主要目的是為了防止機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)越位，同時(shí)在天線進(jìn)行斷電復(fù)位操作時(shí)，也做為參照點(diǎn)來進(jìn)行復(fù)位操作。尋星控制單元通過脈沖信號(hào)和電平控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)和方向，并通過TTL電平判讀伺服機(jī)構(gòu)限位開關(guān)的狀態(tài)。一但撞塊碰到限位開關(guān)，限位開關(guān)即向電機(jī)控制模塊發(fā)送一個(gè)信號(hào)，電機(jī)控制模塊向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送信號(hào)，驅(qū)動(dòng)模塊停止工作，整個(gè)天線停止運(yùn)動(dòng)，等待操作。
該自動(dòng)復(fù)位控制方法為1.)開始斷電，復(fù)位操作開始，2.)停止所有步進(jìn)電機(jī)操作，主CPU開始檢測(cè)電機(jī)控制CPU內(nèi)的數(shù)據(jù)，沒有檢測(cè)到就說明此時(shí)系統(tǒng)已斷過電，電機(jī)控制CPU內(nèi)暫時(shí)存的數(shù)據(jù)被清掉，3.)電機(jī)控制CPU發(fā)給主CPU一個(gè)低電平，此時(shí)主CPU就會(huì)知道從電機(jī)控制CPU永久內(nèi)存內(nèi)提取斷電復(fù)位數(shù)據(jù)，4.)主CPU提取到數(shù)據(jù)后，開始計(jì)算水平復(fù)位操作所需回零步距，又發(fā)送給電機(jī)控制CPU，5.)電機(jī)控制CPU得到指令開始啟動(dòng)水平操作電機(jī)，水平操作電機(jī)開始順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，直到水平電機(jī)撞到順時(shí)限位開關(guān)，6.)主CPU接收到順時(shí)限位開關(guān)閉合后的信號(hào)返回到主CPU，由主CPU計(jì)算出水平回零的數(shù)據(jù)，并發(fā)送給電機(jī)控制CPU，7.)電機(jī)控制CPU啟動(dòng)水平電機(jī)使天線回轉(zhuǎn)到水平零點(diǎn)，同時(shí)電機(jī)控制CPU進(jìn)行水平脈沖數(shù)遞減計(jì)算，直到水平脈沖數(shù)參數(shù)遞減為零為止，并發(fā)送一個(gè)高電平給主CPU，8.)主CPU接收到電機(jī)控制CPU信號(hào)就知道水平操作結(jié)束，并發(fā)給電機(jī)控制CPU開始俯仰電機(jī)操作的信號(hào)，9.)啟動(dòng)俯仰電機(jī)，此時(shí)俯仰電機(jī)一直開始向下運(yùn)動(dòng)，直到天線向下撞到限位開關(guān)為止，主CPU接收到向下限位開關(guān)過來的信號(hào)就知道俯仰已結(jié)束，并發(fā)給電機(jī)控制CPU低電平，電機(jī)控制CPU就會(huì)停止向下運(yùn)動(dòng)操作，10.)此時(shí)主CPU的系統(tǒng)參數(shù)開始復(fù)位，11.)結(jié)束復(fù)位操作。
有益效果該系統(tǒng)可以自動(dòng)記錄CPU分別向俯仰和水平控制電機(jī)發(fā)送的脈沖數(shù)，從而在進(jìn)行天線回收的時(shí)候，通過軟件中的參數(shù)加減脈沖數(shù)達(dá)到迅速準(zhǔn)確的將天線自動(dòng)復(fù)位的目的。


圖1是衛(wèi)星天線的自動(dòng)復(fù)位控制流程圖，具體實(shí)施方式
預(yù)先設(shè)置了兩個(gè)參數(shù)A，B，分別記錄CPU向水平電機(jī)和俯仰電機(jī)發(fā)送的脈沖數(shù)，達(dá)到了隨時(shí)跟蹤天線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的目的。在回收時(shí)，記錄水平電機(jī)發(fā)送脈沖數(shù)的參數(shù)A先運(yùn)算，將天線的水平位置先回收到基準(zhǔn)位置，再運(yùn)算記錄俯仰電機(jī)的參數(shù)B，將天線的俯仰位置回收到基準(zhǔn)點(diǎn)。完成整個(gè)天線的回收操作。
該自動(dòng)復(fù)位控制方法為1.)系統(tǒng)斷電，重新恢復(fù)供電后，復(fù)位操作開始，2.)停止所有步進(jìn)電機(jī)操作，首先系統(tǒng)檢驗(yàn)是否斷過電主CPU開始檢測(cè)電機(jī)控制CPU內(nèi)的數(shù)據(jù)，當(dāng)電機(jī)控制芯片發(fā)送一個(gè)低電平(0-2.2V)給主CPU，則主CPU確定系統(tǒng)斷過電，電機(jī)控制CPU內(nèi)暫時(shí)存的數(shù)據(jù)被清掉，3.)當(dāng)主CPU接收到電機(jī)控制芯片發(fā)回的低電平后，發(fā)送一個(gè)高電平給電機(jī)控制CPU，電機(jī)控制CPU控制電機(jī)順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，直到順時(shí)針方向上的撞塊撞到順時(shí)限位開關(guān)，4.)主CPU接收到順時(shí)限位開關(guān)閉合后的信號(hào)后，主CPU就從電機(jī)控制CPU永久內(nèi)存內(nèi)提取斷電復(fù)位數(shù)據(jù)，5.)主CPU發(fā)送一個(gè)高電平到電機(jī)控制CPU，電機(jī)控制CPU將讀取的斷電復(fù)位數(shù)據(jù)賦值給參數(shù)A，B，完成后，發(fā)送一個(gè)高電平給主CPU，等待下一步操作；6.)電機(jī)控制CPU得到主CPU發(fā)送的操作指令后，開始啟動(dòng)水平操作電機(jī)，逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，電機(jī)控制CPU中的記錄水平脈沖數(shù)的參數(shù)A開始進(jìn)行自減操作，直到A自減為0，此時(shí)，電機(jī)控制CPU發(fā)送一個(gè)高電平給主CPU，等待下一步操作；7.)主CPU接收到電機(jī)控制CPU信號(hào)就知道水平操作結(jié)束，并發(fā)給電機(jī)控制CPU開始俯仰電機(jī)操作的信號(hào)，8.)啟動(dòng)俯仰電機(jī)，此時(shí)俯仰電機(jī)一直開始向下運(yùn)動(dòng)，直到天線的下限位撞塊撞到限位開關(guān)為止，主CPU接收到向下限位開關(guān)過來的高電平就知道俯仰運(yùn)動(dòng)已結(jié)束，并發(fā)給電機(jī)控制CPU低電平，電機(jī)控制CPU就會(huì)停止向下運(yùn)動(dòng)操作，9.)此時(shí)主CPU的系統(tǒng)參數(shù)開始復(fù)位，10.)結(jié)束復(fù)位操作。
以天線安裝好后的回收狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，將天線在俯仰位置上展開到無干涉區(qū)域(即天線可在水平方向上自由運(yùn)動(dòng))；再從水平位置將天線從基準(zhǔn)點(diǎn)朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)至撞塊碰到水平限位開關(guān)，這時(shí)系統(tǒng)記錄下CPU總共向水平電機(jī)發(fā)送的脈沖數(shù)；以這個(gè)脈沖數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)寫入程序。
在制作天線運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，需要記錄以下數(shù)據(jù)水平運(yùn)動(dòng)每度的脈沖數(shù)，俯仰運(yùn)動(dòng)每度的脈沖數(shù)，天線展開運(yùn)動(dòng)到俯仰0度的角度，天線從水平限位位置回轉(zhuǎn)到0度的脈沖數(shù)。
其中計(jì)算水平運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)的方法是控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)固定的脈沖數(shù)，人工測(cè)量出天線的運(yùn)動(dòng)角度，計(jì)算出運(yùn)動(dòng)一度的脈沖數(shù)；計(jì)算天線展開運(yùn)動(dòng)到俯仰0度的角度方法是手動(dòng)對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星后，通過計(jì)算得出當(dāng)?shù)氐膶?duì)星仰角，將數(shù)值輸入標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)星角度。并通過記錄當(dāng)前俯仰運(yùn)動(dòng)的脈沖數(shù)，和已經(jīng)計(jì)算出的俯仰運(yùn)動(dòng)每度的脈沖數(shù)，計(jì)算出天線展開到俯仰0度所需的角度；計(jì)算天線從水平限位位置回轉(zhuǎn)到0度的脈沖數(shù)的方法是通過累加計(jì)算從初始位置旋轉(zhuǎn)到水平限位位置所發(fā)送的脈沖數(shù)，就是回轉(zhuǎn)到0度的脈沖數(shù)。
如天線在使用過程中出現(xiàn)突然斷電等突發(fā)情況，系統(tǒng)參數(shù)記錄的天線運(yùn)動(dòng)狀況就會(huì)丟失。這時(shí)可利用斷電復(fù)位進(jìn)行回收，對(duì)星操作人員可先手動(dòng)將天線到達(dá)無干涉區(qū)域，操作人員在操作界面上選擇復(fù)位，主控芯片向電機(jī)控制芯片發(fā)送復(fù)位命令，電機(jī)控制芯片控制水平電機(jī)使天線按順時(shí)針沿水平方向運(yùn)動(dòng)，直至到達(dá)限位位置；再控制天線沿水平方向逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)預(yù)先設(shè)定的脈沖數(shù)，到達(dá)居中位置；最后控制天線沿俯仰方向向下運(yùn)動(dòng)，直至到達(dá)限位位置，完成天線的復(fù)位操作。
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星天線的自動(dòng)復(fù)位控制方法，其特征在于該自動(dòng)復(fù)位控制方法為1.)系統(tǒng)斷電，重新恢復(fù)供電后，復(fù)位操作開始，2.)停止所有步進(jìn)電機(jī)操作，首先系統(tǒng)檢驗(yàn)是否斷過電主CPU開始檢測(cè)電機(jī)控制CPU內(nèi)的數(shù)據(jù)，當(dāng)電機(jī)控制芯片發(fā)送一個(gè)低電平(0-2.2V)給主CPU，則主CPU確定系統(tǒng)斷過電，電機(jī)控制CPU內(nèi)暫時(shí)存的數(shù)據(jù)被清掉，3.)當(dāng)主CPU接收到電機(jī)控制芯片發(fā)回的低電平后，發(fā)送一個(gè)高電平給電機(jī)控制CPU，電機(jī)控制CPU控制電機(jī)順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，直到順時(shí)針方向上的撞塊撞到順時(shí)限位開關(guān)，4.)主CPU接收到順時(shí)限位開關(guān)閉合后的信號(hào)后，主CPU就從電機(jī)控制CPU永久內(nèi)存內(nèi)提取斷電復(fù)位數(shù)據(jù)，5.)主CPU發(fā)送一個(gè)高電平到電機(jī)控制CPU，電機(jī)控制CPU將讀取的斷電復(fù)位數(shù)據(jù)賦值給參數(shù)A，B，完成后，發(fā)送一個(gè)高電平給主CPU，等待下一步操作；6.)電機(jī)控制CPU得到主CPU發(fā)送的操作指令后，開始啟動(dòng)水平操作電機(jī)，逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，電機(jī)控制CPU中的記錄水平脈沖數(shù)的參數(shù)A開始進(jìn)行自減操作，直到A自減為0，此時(shí)，電機(jī)控制CPU發(fā)送一個(gè)高電平給主CPU，等待下一步操作；7.)主CPU接收到電機(jī)控制CPU信號(hào)就知道水平操作結(jié)束，并發(fā)給電機(jī)控制CPU開始俯仰電機(jī)操作的信號(hào)，8.)啟動(dòng)俯仰電機(jī)，此時(shí)俯仰電機(jī)一直開始向下運(yùn)動(dòng)，直到天線的下限位撞塊撞到限位開關(guān)為止，主CPU接收到向下限位開關(guān)過來的高電平就知道俯仰運(yùn)動(dòng)已結(jié)束，并發(fā)給電機(jī)控制CPU低電平，電機(jī)控制CPU就會(huì)停止向下運(yùn)動(dòng)操作，9.)此時(shí)主CPU的系統(tǒng)參數(shù)開始復(fù)位，10.)結(jié)束復(fù)位操作。
全文摘要
衛(wèi)星天線的自動(dòng)復(fù)位控制方法是一種可自動(dòng)記錄衛(wèi)星天線電機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡，可自動(dòng)回收及斷電復(fù)位的方法。在天線轉(zhuǎn)動(dòng)軸上安裝4個(gè)撞塊，在天線的俯仰和水平位置的極限處安裝4個(gè)限位開關(guān)，限位開關(guān)的主要目的是為了防止機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)越位，同時(shí)在天線進(jìn)行斷電復(fù)位操作時(shí)，也做為參照點(diǎn)來進(jìn)行復(fù)位操作。尋星控制單元通過脈沖信號(hào)和電平控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)和方向，并通過TTL電平判讀伺服機(jī)構(gòu)限位開關(guān)的狀態(tài)。該系統(tǒng)可以自動(dòng)記錄CPU分別向俯仰和水平控制電機(jī)發(fā)送的脈沖數(shù)，從而在進(jìn)行天線回收的時(shí)候，通過軟件中的參數(shù)加減脈沖數(shù)達(dá)到迅速準(zhǔn)確的將天線自動(dòng)復(fù)位的目的。
文檔編號(hào)G05B19/04GK101055938SQ200710021158
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月2日
發(fā)明者高云勇, 沈曉東, 任傳俊 申請(qǐng)人:南京中網(wǎng)通信有限公司