[发明专利]一种可进行自动调整的角度控制系统及其控制方法

说明书

本发明提供了一种可进行自动调整的角度控制系统及其控制方法，包括信息采集组件、机械传动组件和上位机数据处理组件，机械传动组件包括传感器单元、转接框架单元、电机零件单元、信息传输单元；上位机数据处理组件包括信息存储单元、信息处理单元；在传感器单元中还包括回转中心通道，在确保角度传感器的测试精度的前提下，能够实现直接将信号电缆从自动控制系统电机回转中心引出至下一级控制单元，把信号电缆的摩擦力矩对系统调控带来的影响降到最低。

技术领域

本发明涉及自动控制领域，具体涉及一种可进行自动调整的角度控制系统及其控制方法。

背景技术

采用电机精确驱动框架转动带动镜头等信息采集器在一定范围内回转进行特定信息采集是诸如无人机等无人飞行器的基本工作方式。其工作原理是：通过框架把镜头和电机、角度传感器在回转中心上装配在一起，电机根据上位机指令带动框架转动调整镜头角度，角度传感器把框架实际转动角度实时反馈给上位机，完成一个操作指令，通过这样一系列不间断的操作信息采集组件可以按照指令完成对特定对象的跟踪操作。

现有非接触式磁敏角度传感器的工作方式是把角度传感器安装在待测转动轴的轴线(回转中心线)，利用与待测轴同轴布置传感器芯片和磁体的相对位置发生改变检测待测轴的旋转角度，为了保证测试效果不受外界干扰，通常需要做屏蔽保护系统。

这样的测试方式在结构紧凑的传动机构中，由于驱动电机和传感器同轴安装，使得处于框架内如镜头等信号采集单元的信号电缆无法通过回转中心传递到下一级控制单元，而只能通过直接缠绕在框架上引向外部，这样就增加了电机带动框架转动的摩擦力矩和牵拉力矩，降低了自动控制系统的调控精度。

现有技术中为了降低信息采集组件的信号电缆对框架调控带来力矩影响，通常把设置在回转中心线上的角度传感器通过齿轮联接错开电机轴线安装，这样可以保证把框架内信号电缆通过轴心过孔引出来达到最大限度降低信号电缆对系统调控带来的影响，但由于传感器是通过齿轮传递检测框架转动信息，其反馈的角度信息会受到齿轮间隙等机械传动误差的影响，从而影响到电机调控框架的精度，最终影响到系统的整体性能，是该系统无法及时采集到特定对象的动态信息，造成目标丢失或搞错目标对象。

发明内容

本发明提供了一种可进行自动调整的角度控制系统，在确保角度传感器的测试精度的前提下，能够实现直接将信号电缆从自动控制系统电机回转中心引出至下一级控制单元，把信号电缆的摩擦力矩对系统调控带来的影响降到最低。

一种可进行自动调整的角度控制系统，包括信息采集组件、机械传动组件和上位机数据处理组件，信息采集组件与机械传动组件连接，上位机数据处理组件与机械传动组件连接，信息采集组件包括信息采集装置和信号电缆，机械传动组件包括传感器单元、转接框架单元和接受所述上位机数据处理组件控制命令的电机零件单元，转接框架单元的内侧放置信息采集组件，转接框架单元的外侧一侧连接所述传感器单元，另一侧连接电机零件单元；信息采集装置组件通过信号电缆将信息传输给上位机数据处理组件；上位机数据处理组件包括信息存储单元、信息处理单元；

进一步的，传感器单元包括轴承零件、磁体、有法兰面的内壳、配线基板、磁屏蔽零件，轴承零件与磁体连接，内壳的一端与轴承零件连接，内壳的另一端与配线基板及磁屏蔽零件依次连接；

进一步的，轴承零件包括依次连接的微型挡圈、挡圈、传感器轴承以及轴；

进一步的，磁屏蔽零件包括依次连接的外屏蔽套及后端屏蔽盖板；

进一步的，电机零件单元包括电机、电机挡圈、外轴承，外轴承安装在信息采集组件和机械传动组件的连接处，电机安装在转接框架单元与传感器单元相对的一侧，电机挡圈安装在电机的外侧；

进一步的，内壳的与所述轴承零件连接的一侧设置有限位块；

进一步的，轴由直径较大变为直径较小的变径的圆柱型结构，在轴直径较大的一端安装有轨道，与限位块配合，让限位块能够在轨道内运动；