本發(fā)明涉及基于步進(jìn)驅(qū)動(dòng)的指揮鏡兩維轉(zhuǎn)臺(tái)隨動(dòng)控制系統(tǒng)及控制方法,屬于隨動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
指揮鏡是一種對(duì)空觀測(cè)的光學(xué)儀器,將指揮鏡安裝在兩維轉(zhuǎn)臺(tái)上,實(shí)現(xiàn)空中目標(biāo)搜捕、識(shí)別和指示等功能。
步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制的基本原理是向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器發(fā)送脈沖,脈沖的數(shù)量對(duì)應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角位置,脈沖的頻率對(duì)應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)伺服系統(tǒng),伺服電機(jī)內(nèi)部通過(guò)安裝旋轉(zhuǎn)編碼器實(shí)現(xiàn)了反饋控制,控制精度高,但成本較高。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一種開(kāi)環(huán)控制,因而連線簡(jiǎn)單、成本低。步進(jìn)電機(jī)利用細(xì)分技術(shù),可以達(dá)到較高的精度,重復(fù)精度高,缺點(diǎn)是可能存在失步現(xiàn)象。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)通常應(yīng)用于預(yù)先知道運(yùn)行位置軌跡的定位控制系統(tǒng)和速度控制系統(tǒng),可以通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行軌跡規(guī)劃,防止步進(jìn)電機(jī)出現(xiàn)失步現(xiàn)象,如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N201210422712.3,申請(qǐng)日:2012年10月30日,專利名稱為:一種步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)及控制方法,該發(fā)明涉及一種步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)及控制方法,采用指數(shù)型加減速曲線,控制步進(jìn)電機(jī)定位,這是目前步進(jìn)電機(jī)控制較為普遍采用的方法。
指揮鏡位置隨動(dòng)系統(tǒng)由于其給定的位置輸入信號(hào)預(yù)先未知且隨時(shí)間變化,難以事先對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行規(guī)劃,同時(shí)承載指揮鏡的光學(xué)設(shè)備的隨動(dòng)平臺(tái)應(yīng)避免角加速度突變?cè)斐晒鈱W(xué)設(shè)備的沖擊,因此常規(guī)的步進(jìn)電機(jī)控制方法難以滿足應(yīng)用需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述不足,本發(fā)明提供了基于步進(jìn)驅(qū)動(dòng)的位置隨動(dòng)控制系統(tǒng)及控制方法。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
本發(fā)明是一種基于步進(jìn)驅(qū)動(dòng)的指揮鏡兩維轉(zhuǎn)臺(tái)隨動(dòng)控制系統(tǒng),包括上位機(jī)接口、運(yùn)動(dòng)控制器、方位步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、方位步進(jìn)電機(jī)、方位減速機(jī)、高低步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、高低步進(jìn)電機(jī)、高低減速機(jī)、隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、指揮鏡等,運(yùn)動(dòng)控制器接收上位機(jī)隨動(dòng)位置給定,分別產(chǎn)生方位、高低控制指令信號(hào)通過(guò)與方位步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、高低步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器之間的連接電纜傳輸給方位步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、高低步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,完成方位步進(jìn)電機(jī)、高低步進(jìn)電機(jī)的位置控制;方位步進(jìn)電機(jī)輸出軸、高低步進(jìn)電機(jī)輸出軸分別與方位減速機(jī)輸入轉(zhuǎn)軸、高低減速機(jī)輸入轉(zhuǎn)軸相連,帶動(dòng)方位減速機(jī)、高低減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);方位減速機(jī)輸出軸、高低減速機(jī)輸出軸分別與隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的方位、高低轉(zhuǎn)軸相連,控制隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)兩維轉(zhuǎn)動(dòng),指揮鏡安裝在隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)上,跟隨隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng);所述方位步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、高低步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)形式為轉(zhuǎn)動(dòng)方向信號(hào)、頻率信號(hào)。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述運(yùn)動(dòng)控制器包括微處理器(本實(shí)例選擇意法半導(dǎo)體公司STM32F103系列)、和可編程邏輯器件(本實(shí)例選擇Altera公司的EPM570)等;所述微處理器使用的資源包括現(xiàn)場(chǎng)總線、定時(shí)器一、定時(shí)器二、定時(shí)器三、普通輸出口一、普通輸出口二、數(shù)據(jù)總線、地址總線等;所述可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)功能包括可逆計(jì)數(shù)器一、可逆計(jì)數(shù)器二、方位最大值、高低最大值等。所述的定時(shí)器一用于產(chǎn)生控制方位步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的方位脈沖輸出信號(hào),同時(shí)通過(guò)印制線連接到可編程邏輯器件的可逆計(jì)數(shù)器一的計(jì)數(shù)輸入端;普通輸出口一用于產(chǎn)生方位方向輸出信號(hào),同時(shí)通過(guò)印制線連接到可編程邏輯器件的可逆計(jì)數(shù)器一的計(jì)數(shù)方向輸入端;所述的定時(shí)器二用于產(chǎn)生控制高低步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的高低脈沖輸出信號(hào),同時(shí)通過(guò)印制線連接到可編程邏輯器件的可逆計(jì)數(shù)器二的計(jì)數(shù)輸入端;普通輸出口二用于產(chǎn)生高低方向輸出信號(hào),同時(shí)通過(guò)印制線連接到可編程邏輯器件的可逆計(jì)數(shù)器二的計(jì)數(shù)方向輸入端;微處理器通過(guò)數(shù)據(jù)總線和地址總線讀取可逆計(jì)數(shù)器一、可逆計(jì)數(shù)器二的計(jì)數(shù)值;微處理器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線和上位機(jī)通訊,接收上位機(jī)方位、高低的隨動(dòng)位置值;方位脈沖輸出信號(hào)、方位方向輸出信號(hào)通過(guò)微處理器的連接器與方位步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)相連,控制方位步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);高低脈沖輸出信號(hào)、高低方向輸出信號(hào)通過(guò)微處理器的連接器與高低步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)相連,控制高低步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);所述的方位最大值用于限定可逆計(jì)數(shù)器一的計(jì)數(shù)最大值;所述的高低最大值用于限定可逆計(jì)數(shù)器二的計(jì)數(shù)最大值。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:可編程邏輯器件中的可逆計(jì)數(shù)器一計(jì)數(shù)方法是當(dāng)方位脈沖輸出信號(hào)上升沿時(shí),如果方位方向輸出信號(hào)為高電平,首先判斷可逆計(jì)數(shù)器一的計(jì)數(shù)值是否達(dá)到方位最大值,如達(dá)到方位最大值,可逆計(jì)數(shù)器一的計(jì)數(shù)值置零,如沒(méi)有達(dá)到方位最大值,則增計(jì)數(shù);如果方位方向輸出信號(hào)為低電平,首先判斷可逆計(jì)數(shù)器一的計(jì)數(shù)值是否為零,如為零,可逆計(jì)數(shù)器一的計(jì)數(shù)值置為方位最大值,如不為零,則減計(jì)數(shù);方位最大值等于方位減速機(jī)速比乘以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)細(xì)分?jǐn)?shù)減去1。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述微處理器中定時(shí)器三用于產(chǎn)生定時(shí)中斷,定時(shí)中斷周期通??蛇x擇為毫秒,在此定時(shí)中斷服務(wù)程序中,完成方位隨動(dòng)位置控制、高低隨動(dòng)位置控制運(yùn)算
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述方位隨動(dòng)位置控制包括位置給定、位置校正、頻率控制函數(shù)、方向輸出信號(hào)、頻率輸出、位置反饋等;所述的位置給定通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線接收上位機(jī)方位隨動(dòng)位置給定值,位置給定值需要根據(jù)實(shí)際情況轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)量,所述的位置校正采用比例積分調(diào)節(jié)器或比例調(diào)節(jié)器等位置校正控制算法,實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的方位、高低位置控制;位置校正輸出即期望方位步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度值,期望方位步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度值與方位脈沖頻率成線性關(guān)系,期望方位步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度值傳輸給頻率控制函數(shù);頻率控制函數(shù)輸出給定時(shí)器一,由定時(shí)器一產(chǎn)生方位脈沖輸出信號(hào),同時(shí)頻率控制函數(shù)輸出控制方位方向輸出信號(hào);所述的位置反饋是通過(guò)數(shù)據(jù)總線和地址總線讀取可逆計(jì)數(shù)器一的計(jì)數(shù)值,所述的高低隨動(dòng)位置控制與方位隨動(dòng)位置控制原理相同,不再贅述。
所述的頻率控制函數(shù)用于對(duì)位置控制的輸出頻率進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)方位、高低平穩(wěn)運(yùn)行。
所述的頻率控制函數(shù)計(jì)算方法及步驟:
1)設(shè)期望方位步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度值對(duì)應(yīng)的脈沖頻率為(位置校正輸出值),上次采樣周期實(shí)際輸出脈沖頻率為(的初始值為0);計(jì)算期望輸出頻率增量 如式(1),(物理意義對(duì)應(yīng)方位步進(jìn)電機(jī)的角加速度);
(1)
2)依據(jù)式(2)對(duì)式(1)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行約束計(jì)算:
式(2)中:
----上次采樣周期實(shí)際脈沖頻率增量;
----指揮鏡隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)的運(yùn)行角加速度最大變化量(對(duì)應(yīng)的脈沖頻率變化量的變化量),此值在實(shí)際系統(tǒng)中以不損害指揮鏡為原則測(cè)試確定,為常數(shù);
式(2)中為角加速度的變化量,式(2)限制角加速度的變化量,即限制步進(jìn)電機(jī)角加速度突變對(duì)指揮鏡的沖擊;
3)為防止步進(jìn)電機(jī)失步,對(duì)依據(jù)式(3)對(duì)進(jìn)一步約束計(jì)算,
(3)
式(3)中,為方位隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)允許的最大角加速度對(duì)應(yīng)的脈沖頻率變化量,根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)確定,為常數(shù);
4)實(shí)際輸出脈沖頻率依據(jù)式(4)計(jì)算;
式(4)中,為方位脈沖輸出信號(hào)的最大頻率,對(duì)應(yīng)方位步進(jìn)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速,依據(jù)實(shí)際系統(tǒng)確定,是常數(shù)。
5)如果,將普通輸出口一置為高電平,否則將普通輸出口一置為低電平;
6)更新變量: ;更新變量:;
7)取絕對(duì)值傳輸給定時(shí)器一,由定時(shí)器一產(chǎn)生對(duì)應(yīng)頻率的方位脈沖輸出信號(hào)。
8)本次采樣周期計(jì)算結(jié)束,下一采樣周期從步驟(1)開(kāi)始執(zhí)行。
本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:
(1)、本發(fā)明的系統(tǒng)通過(guò)對(duì)頻率變化量即步進(jìn)電機(jī)速度變化量的控制,使指揮鏡隨動(dòng)平臺(tái)避免在未知輸入情況下速度突變和加速度突變?cè)斐蓪?duì)指揮鏡的沖擊及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的失步問(wèn)題;
(2)、本發(fā)明的系統(tǒng)通過(guò)采用微處理器和可編程邏輯器件相結(jié)合,利用可編程邏輯器件記錄輸出脈沖數(shù)作為位置反饋,隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的控制方法與普通伺服系統(tǒng)相似,實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)便,同時(shí)基于該硬件架構(gòu)非常容易實(shí)現(xiàn)更多步進(jìn)電機(jī)的隨動(dòng)位置系統(tǒng)的控制。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的基于步進(jìn)驅(qū)動(dòng)的指揮鏡兩維轉(zhuǎn)臺(tái)隨動(dòng)控制系統(tǒng)組成示意圖。
圖2是本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)控制器組成示意圖。
圖3是本發(fā)明的微處理器中定時(shí)器三控制算法組成示意圖。
圖4是本發(fā)明的方位隨動(dòng)位置控制算法組成示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
如圖1基于步進(jìn)驅(qū)動(dòng)的指揮鏡兩維轉(zhuǎn)臺(tái)隨動(dòng)控制系統(tǒng)組成示意圖所示,本發(fā)明是一種基于步進(jìn)驅(qū)動(dòng)的指揮鏡兩維轉(zhuǎn)臺(tái)隨動(dòng)控制系統(tǒng),包括上位機(jī)接口、運(yùn)動(dòng)控制器、方位步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、方位步進(jìn)電機(jī)、方位減速機(jī)、高低步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、高低步進(jìn)電機(jī)、高低減速機(jī)、隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、指揮鏡等。運(yùn)動(dòng)控制器接收上位機(jī)隨動(dòng)位置給定,分別產(chǎn)生方位、高低控制指令信號(hào)通過(guò)與方位步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、高低步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器之間的連接電纜傳輸給方位步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、高低步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,完成方位步進(jìn)電機(jī)、高低步進(jìn)電機(jī)的位置控制;方位步進(jìn)電機(jī)輸出軸、高低步進(jìn)電機(jī)輸出軸分別與方位減速機(jī)輸入轉(zhuǎn)軸、高低減速機(jī)輸入轉(zhuǎn)軸相連,帶動(dòng)方位減速機(jī)、高低減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);方位減速機(jī)輸出軸、高低減速機(jī)輸出軸分別與隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的方位、高低轉(zhuǎn)軸相連,控制隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)兩維轉(zhuǎn)動(dòng),指揮鏡安裝在隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)上,跟隨隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng);所述方位步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、高低步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)形式為轉(zhuǎn)動(dòng)方向信號(hào)、頻率信號(hào)。
如圖2運(yùn)動(dòng)控制器組成示意圖所示,所述運(yùn)動(dòng)控制器包括微處理器、和可編程邏輯器件等;所述微處理器使用的資源包括現(xiàn)場(chǎng)總線、定時(shí)器一、定時(shí)器二、定時(shí)器三、普通輸出口一、普通輸出口二、數(shù)據(jù)總線、地址總線等;所述可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)功能包括可逆計(jì)數(shù)器一、可逆計(jì)數(shù)器二、方位最大值、高低最大值等。所述的定時(shí)器一用于產(chǎn)生控制方位步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的方位脈沖輸出信號(hào),同時(shí)通過(guò)印制線連接到可編程邏輯器件的可逆計(jì)數(shù)器一的計(jì)數(shù)輸入端;普通輸出口一用于產(chǎn)生方位方向輸出信號(hào),同時(shí)通過(guò)印制線連接到可編程邏輯器件的可逆計(jì)數(shù)器一的計(jì)數(shù)方向輸入端;所述的定時(shí)器二用于產(chǎn)生控制高低步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的高低脈沖輸出信號(hào),同時(shí)通過(guò)印制線連接到可編程邏輯器件的可逆計(jì)數(shù)器二的計(jì)數(shù)輸入端;普通輸出口二用于產(chǎn)生高低方向輸出信號(hào),同時(shí)通過(guò)印制線連接到可編程邏輯器件的可逆計(jì)數(shù)器二的計(jì)數(shù)方向輸入端;微處理器通過(guò)數(shù)據(jù)總線和地址總線讀取可逆計(jì)數(shù)器一、可逆計(jì)數(shù)器二的計(jì)數(shù)值;微處理器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線和上位機(jī)通訊,接收上位機(jī)方位、高低的隨動(dòng)位置值;方位脈沖輸出信號(hào)、方位方向輸出信號(hào)通過(guò)微處理器的連接器與方位步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)相連,控制方位步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);高低脈沖輸出信號(hào)、高低方向輸出信號(hào)通過(guò)微處理器的連接器與高低步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)相連,控制高低步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);所述的方位最大值用于限定可逆計(jì)數(shù)器一的計(jì)數(shù)最大值;所述的高低最大值用于限定可逆計(jì)數(shù)器二的計(jì)數(shù)最大值。
所述可編程邏輯器件中的可逆計(jì)數(shù)器一計(jì)數(shù)方法是當(dāng)方位脈沖輸出信號(hào)上升沿時(shí),如果方位方向輸出信號(hào)為高電平,首先判斷可逆計(jì)數(shù)器一的計(jì)數(shù)值是否達(dá)到方位最大值,如達(dá)到方位最大值,可逆計(jì)數(shù)器一的計(jì)數(shù)值置零,如沒(méi)有達(dá)到方位最大值,則增計(jì)數(shù);如果方位方向輸出信號(hào)為低電平,首先判斷可逆計(jì)數(shù)器一的計(jì)數(shù)值是否為零,如為零,可逆計(jì)數(shù)器一的計(jì)數(shù)值置為方位最大值,如不為零,則減計(jì)數(shù);方位最大值等于方位減速機(jī)速比乘以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)細(xì)分?jǐn)?shù)減去1,本實(shí)例中方位步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)細(xì)分為1200脈沖/轉(zhuǎn),方位減速機(jī)減速比10,則方位最大值等于 ;所述的可編程邏輯器件中的可逆計(jì)數(shù)器二計(jì)數(shù)方法與可逆計(jì)數(shù)器二方法相同。
如圖3所述微處理器中定時(shí)器三控制算法組成示意圖所示,所述定時(shí)器三用于產(chǎn)生定時(shí)中斷,定時(shí)中斷周期通??蛇x擇為毫秒,與常規(guī)伺服系統(tǒng)位置控制定時(shí)中斷方法相同,在此定時(shí)中斷服務(wù)程序中,完成方位隨動(dòng)位置控制、高低隨動(dòng)位置控制的控制運(yùn)算;
如圖4為述方位隨動(dòng)位置控制算法組成示意圖所示,所述方位隨動(dòng)位置控制包括位置給定、位置校正、頻率控制函數(shù)、方向輸出信號(hào)、頻率輸出、位置反饋等;所述的位置給定通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線接收上位機(jī)方位隨動(dòng)位置給定值,位置給定值需要根據(jù)實(shí)際情況轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)量,本應(yīng)用實(shí)例中,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)細(xì)分為1200脈沖/轉(zhuǎn),方位減速機(jī)減速比10,則位置給定值個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)360度;所述的位置校正采用比例積分調(diào)節(jié)器或比例調(diào)節(jié)器等位置校正控制算法,實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的方位位置控制;位置校正輸出即期望方位步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度值,期望方位步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度值與方位脈沖頻率成線性關(guān)系,期望方位步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度值傳輸給頻率控制函數(shù);頻率控制函數(shù)輸出給定時(shí)器一,由定時(shí)器一產(chǎn)生方位脈沖輸出信號(hào),同時(shí)頻率控制函數(shù)輸出控制方位方向輸出信號(hào);所述的位置反饋是通過(guò)數(shù)據(jù)總線和地址總線讀取可逆計(jì)數(shù)器一的計(jì)數(shù)值。所述的高低隨動(dòng)位置控制與方位隨動(dòng)位置控制原理相同,不再贅述。
所述的頻率控制函數(shù),計(jì)算方法及步驟如下:
1)設(shè)期望方位步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度值對(duì)應(yīng)的脈沖頻率為(位置校正輸出值),上次采樣周期實(shí)際輸出脈沖頻率為(的初始值為0);計(jì)算期望輸出頻率增量如式(1),(物理意義對(duì)應(yīng)方位步進(jìn)電機(jī)的角加速度);
(1)
2)依據(jù)式(2)對(duì)式(1)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行約束計(jì)算:
式(2)中:
----上次采樣周期實(shí)際脈沖頻率增量;
----指揮鏡隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)的運(yùn)行角加速度最大變化量(對(duì)應(yīng)的脈沖頻率變化量的變化量),此值在實(shí)際系統(tǒng)中以不損害指揮鏡為原則測(cè)試確定,為常數(shù);
式(2)中為角加速度的變化量,式(2)限制角加速度的變化量,即限制步進(jìn)電機(jī)角加速度突變對(duì)指揮鏡的沖擊;
3)為防止步進(jìn)電機(jī)失步,對(duì)依據(jù)式(3)對(duì)進(jìn)一步約束計(jì)算,
(3)
式(3)中,為方位隨動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)允許的最大角加速度對(duì)應(yīng)的脈沖頻率變化量,根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)確定,為常數(shù);
4)實(shí)際輸出脈沖頻率依據(jù)式(4)計(jì)算;
式(4)中,為方位脈沖輸出信號(hào)的最大頻率,對(duì)應(yīng)方位步進(jìn)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速,依據(jù)實(shí)際系統(tǒng)確定,是常數(shù)。
5)如果,將普通輸出口一置為高電平,否則將普通輸出口一置為低電平;
6)更新變量:;更新變量:;
7)取絕對(duì)值傳輸給定時(shí)器一,由定時(shí)器一產(chǎn)生對(duì)應(yīng)頻率的方位脈沖輸出信號(hào)。
8)本次采樣周期計(jì)算結(jié)束,下一采樣周期從步驟(1)開(kāi)始執(zhí)行。