[发明专利]一种用比例及微积分算法的自动调光装置及其调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动调光装置，具体涉及一种在CCD四轮定位仪产品中的用比例及微积分算法的自动调光装置及其调节方法。

背景技术

在CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)四轮定位仪产品中，红外发光的强度直接影响到CCD的图像接收信号，如果光线强了，CCD信号会太大，由于电路中运放的增益有电源电压限制，很多信号被截掉，导致测量出来的数据误差大。如果光线弱了，CCD信号小的话，又会测不到正确的信号。在同类产品中，往往存在一个问题，就是红外发光的强度是固定的，而不同的汽车轮距轴距都不尽相同，所以测出来的数据多少都会有点误差。

鉴于上述问题，本发明公开了一种用比例及微积分算法的自动调光装置及其调节方法。其具有如下文所述之技术特征，以解决现有的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用比例及微积分算法的自动调光装置及其调节方法，它利用PID(P：比例；I：积分；D：微分)算法来不断的调整光线强度，这是个闭环的运算方式，通过整套设备的通讯网络，定时的不断反馈对面CCD所接收到信号强度，用PID算法来调整发光的强度。

本发明用比例及微积分算法的自动调光装置及其调节方法是通过以下技术方案实现的：一种用比例及微积分算法的自动调光装置，包括：单运放芯片、滤波电路、红外发光管、网络标签及限流电阻；所述的网络标签用于输入脉冲宽度调制信号，网络标签与所述的滤波电路的输入端连接，所述的滤波电路将输入的脉冲宽度调制信号转化为模拟信号，滤波电路的输出端与所述的单运放芯片的输入端连接，所述的单运放芯片用于放大电流，使输出的电流满足所述的红外发光管的额定电流，确保红外发光管正常发光，所述的红外发光管通过所述的限流电阻与单运放芯片的输出端及反馈端连接，所述的限流电阻用于限制流经红外发光管的电流大小，保护所述的红外发光管。

上述的用比例及微积分算法的自动调光装置，其中，所述的单运放芯片设有五个端口，分别是：输出端口、接地端口、输入端口、反馈输入端口及电源输入端口。

所述的红外发光管设有四个端口，分别是：端口一、端口二、端口三及端口四。

所述的滤波电路包括滤波电阻及滤波电容，所述的网络标签与所述的滤波电阻的一端连接，所述的滤波电阻的另一端与所述的单运放芯片的输入端口及滤波电容的一端连接，滤波电容的另一端与所述的单运放芯片的接地端口连接，并接地，所述的单运放芯片的电源输入端口外接直流电源，所述的单运放芯片的输出端口及反馈输入端口分别与所述的限流电阻的一端连接，限流电阻的另一端与所述的红外发光管的端口三连接，所述的红外发光管的端口三向单运放芯片的反馈输入端口单向传输反馈电压信号c(k)，红外发光管的端口四接地。

上述的用比例及微积分算法的自动调光装置，其中，给所述的单运放芯片预设一个采样值及一个目标电压r(k)，所述的单运放芯片通过目标电压r(k)及反馈电压信号c(k)计算偏差量，从而形成一个闭环控制。

上述的用比例及微积分算法的自动调光装置，其中，所述的目标电压r(k)为2.5V。

一种应用于上述的用比例及微积分算法的自动调光装置的调节方法，其中，该方法至少包括如下步骤：

步骤1，单运放芯片根据电压r(k)及反馈电压信号c(k)计算偏差量e(k)。

步骤2，对偏差量e(k)进行限幅。

步骤3，在系统控制进入稳态后，单运放芯片预设一个输出允许带e₀，e₀是允许电压波动范围。

步骤4，偏差量e(k)通过比例、积分及微分控制计算得到控制量u(k)。

步骤5，计算脉冲宽度调制的占空比变化量ΔD。

步骤6，更新u(k)，e(k)为目前值；u(k-1)＝u(k)，e(k-1)＝e(k)，e(k-2)＝e(k-1)。

上述的用比例及微积分算法的自动调光装置的调节方法，其中，所述的步骤1中，偏差量e(k)通过如下公式计算得到：

|e(k)|＝r(k)-c(k)。

上述的用比例及微积分算法的自动调光装置的调节方法，其中，所述的步骤2中还包括：

步骤2.1，单运放芯片预设一个偏差量限幅值e_M，当|e(k)|＞e_M时，使|e(k)|＝e_M，进行步骤4。

步骤2.2，当|e(k)|≤e_M时，进行步骤3。

上述的用比例及微积分算法的自动调光装置的调节方法，其中，所述的步骤3中还包括：