[发明专利]控制激光捷联惯组的转位机构加减速阶段对称的方法

说明书

本发明属于电机控制技术领域，具体涉及一种控制激光捷联惯组的转位机构加减速阶段对称的方法。该方法包括以下步骤：1)确定转动机构的平稳速度因子；2)确定加速阶段速度因子阵列；3)针对转动机构加速阶段、平稳阶段以及减速阶段的控制；通过本发明能够保证激光捷联惯组的转位机构在加速阶段和减速阶段具有高度对称性，从而改善激光捷联惯组寻北精度。

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，具体涉及一种控制激光捷联惯组的转位机构加减速阶段对称的方法。

背景技术

激光捷联惯组在寻北过程中，通过步进电机驱动涡轮蜗杆使转位机构往返转动，从而实现惯组抗干扰寻北。转位机构在转动时会经历三个阶段：加速阶段、稳速阶段、减速阶段。如果转位机构的加速阶段和减速阶段对称性无法保证，则惯组对准结果离散度变大，从而影响其对准精度。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明提供了一种保证控制激光捷联惯组的转位机构在加速阶段和减速阶段具有高度对称性，从而改善激光捷联惯组寻北精度的控制激光捷联惯组转位机构加减速阶段对称的方法。

本发明的具体技术方案是：

1)确定转动机构的最大速度因子，从而获取平稳阶段转位机构的速度；转位机构的最大速度因子(平稳速度因子)为F_m：V_a×Q×R/A≤F_m≤V_b×Q×R/A，F_m取整数，单位Hz；V_a和V_b分别是转动机构平稳阶段速度下限和上限值，单位为：°/s；转位机构加速阶段时间T_R，加速时间余量dT，速度因子切换周期T₀；

2)确定转动速度因子阵列

速度因子阵列F计算公式如下：

速度因子阵列F由f₁和f₂函数产生，它们是自然数指数模型，如式(1)所示，计算结果单位为Hz。其中f₁函数产生速度因子阵列F的前(N+1)/2个元素，f₂函数产生速度因子阵列F的后(N-1)/2个元素，即F＝{F(1)，F(2)，…，F(N)}＝{f₁(1)，f₁(2)，…,f₂(2),f₂(3),…,}。通过调整式(1)中b0的值满足速度因子变化速度和最大速度因子，使等式V_a×Q×R/A≤F(N)≤V_b×Q×R/A成立；N≤(T_R-dT)/T₀，N取整数，奇数；

平稳速度因子满足下面关系式：

3)转动机构的控制

设转位机构从R₀转动到R₁，R₁＞R₀；

3.1)加速阶段

转位机构转动加速阶段，按T₀的周期从F(1)到F(N)依次切换速度因子，同时记录切换速度因子F(i)时转位机构当前的角位置α_i，并计算出减速阶段时对应切换速度因子的角位置β_i，计算公式如下：

β_i＝R₁-(α_i-R₀),i＝1,2,…,N…………………………………(3)

通过式(3)计算出减速阶段各速度因子对应的角位置；

3.2)平稳阶段