[发明专利]永磁同步陀螺马达控制方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及惯性技术，特别是一种永磁同步陀螺马达控制方法及设备。

背景技术

目前，快速高精度陀螺寻北仪是自主定向瞄准的关键设备，为有效缩短定向瞄准时间，提高定向瞄准精度，必须突破快速高精度寻北技术。新型陀螺马达控制技术是快速高精度寻北的技术难点之一，这种控制技术具有启动快速、稳速特性好、有源快速制动和实时相位检测和报警等特点。在国外已有德国DMT等少数公司拥有该项技术，而在国内，该项技术的研究起步较晚，目前，国内多采用过阻尼控制方式对陀螺反馈信号进行调整，其启动速度及稳定性均达不到理想要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种启动快速、稳速特性好的永磁同步陀螺马达控制方法及设备。

为了实现上述目的，本发明提供了一种永磁同步陀螺马达控制方法，其中，包括如下步骤：

a、基于滑模控制的快速启动步骤；

b、实时相位检测与数字动态校正步骤；

c、有源快速制动步骤。

上述的永磁同步陀螺马达控制方法，其中，所述有源快速制动步骤包括：借用启动控制回路对陀螺马达实施反控制律，给陀螺马达施加大阻尼，使马达快速制动。

上述的永磁同步陀螺马达控制方法，其中，所述基于滑模控制的快速启动步骤包括：启动死区克服步骤、高压加速步骤和PWM动态调压锁相步骤。

上述的永磁同步陀螺马达控制方法，其中，所述启动死区克服步骤包括用正反双向晃动克服永磁陀螺马达启动死区，并进行有效启动检测，保证陀螺马达启动的可靠性。

上述的永磁同步陀螺马达控制方法，其中，所述高压加速步骤包括将输入+24V升压至30V，同时以30V高压加速启动，使陀螺马达快速加速至滑模切换平面。

上述的永磁同步陀螺马达控制方法，其中，所述PWM动态调压锁相步骤包括进入切换平面后，启动锁相回路，进行PWM动态调压，使马达快速锁相。

上述的永磁同步陀螺马达控制方法，其中，所述实时相位检测与数字动态校正步骤包括设置基频发生器，并借助计算机技术，实时检测陀螺马达4倍频信号与基频的相位差；设置数字动态校正控制器，以陀螺马达4倍频信号与基频的相位差为输入对陀螺马达进行动态阻尼控制，缩短相位阶跃的锁相捕获时间，提高陀螺马达稳速特性。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种永磁同步陀螺马达控制设备，其中，包括基于滑模控制的快速启动模块、实时相位检测与数字动态校正模块和有源快速制动模块。

上述的永磁同步陀螺马达控制设备，其中，所述实时相位检测与数字动态校正模块包括基频发生器和数字动态校正控制器。

上述的永磁同步陀螺马达控制设备，其中，所述基于滑模控制的快速启动模块包括：启动死区克服单元、高压加速单元和PWM动态调压锁相单元。

本发明的技术效果在于：本发明缩短了自主定向瞄准时间，提高了定向瞄准精度，提高了系统生存能力、快速反应能力和精度。滑模控制技术大幅缩短了永磁同步陀螺马达的启动时间，通过数字动态校正技术给马达施加动态阻尼，有效提高了陀螺马达的动态稳速特性，有源快速制动技术缩短了陀螺马达的制动时间，采用可编程逻辑器件和计算机技术，在简化电路实现马达驱动板小型化的同时实现了陀螺马达实时相位检测和报警。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的永磁同步陀螺马达控制方法流程图；

图2为本发明的永磁同步陀螺马达控制设备框图；

图3为本发明的动态校正控制器；

图4为本发明的动态校正器的功能框图；

图5为本发明升压电路原理图。

其中，附图标记

S1～S3、S11～S13步骤

1基于滑模控制的快速启动模块

11启动死区克服单元

12高压加速单元

13PWM动态调压锁相单元

2实时相位检测与数字动态校正模块

3有源快速制动模块

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

参见图1，图1本发明的永磁同步陀螺马达控制方法流程图。本发明的永磁同步陀螺马达控制方法，其中，包括如下步骤：

a、基于滑模控制的快速启动步骤S1；

b、实时相位检测与数字动态校正步骤S2；

c、有源快速制动步骤S3。