[发明专利]基于斜坡递增法的扫描控制方法

说明书

本发明涉及一种基于斜坡递增法的扫描控制方法，在经典闭环控制算法基础上，利用系统定时器作为时间基准,结合速度指令、编码器分辨率、指令位置等信息，对扫描路径进行规划，动态调整算法输入指令，提高机载探测设备的扫描速度均匀性。

技术领域

本发明属于机载航空领域，涉及一种基于斜坡递增法的扫描控制技术，尤其涉及一种利用系统定时器作为时间基准对扫描路径进行规划的扫描摆镜速度均匀性控制方法。

背景技术

目前，高速高精度伺服控制平台被广泛应用于机载航空领域中，当进行大范围空域搜索时，为提高成像质量，需保证探测器每个积分周期内扫描速度的均匀性，经典闭环控制算法通过直接提取目标位置与实际位置之间的误差作为输入控制量，这将使系统运行初期的控制作用过大，速度较快，而在后期控制作用较小，速度变慢，无法保证运动过程中的速度均匀性。对于图像系统而言，时变的速度使得成像质量变差，“锯齿”现象严重，无法有效地分析目标特性，对快速捕获跟踪造成严重的影响。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于斜坡递增法的扫描控制方法。

技术方案

一种基于斜坡递增法的扫描控制方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：根据光电机载系统指标要求的反射镜扫描速度V及扫描范围S1，计算扫描所需要的时间

步骤2：根据控制程序定时器周期T2计算出扫描步数

步骤3：根据扫描步数L计算出单步扫描的步长

步骤4：每个扫描周期开始时，读取目标实际位置α，并与系统指令位置值β对比，计算两者偏差S3＝β–α；

步骤5：根据S3正负号确定实际扫描步长，若S3为正，则实际扫描步长S2＝S2，若S3为负，则实际扫描步长S2＝-S2；

步骤6：对比|S2|与|S3|的大小：若|S2|大，则采用S3作为经典闭环控制算法的输入量，否则采用S2作为经典闭环控制算法输入量，以达到控制速度均匀性的效果；

步骤7：当前扫描周期程序执行完毕后，重复步骤4～6。

有益效果

本发明提出的一种基于斜坡递增法的扫描控制方法，利用系统定时器作为时间基准对扫描路径进行规划，同时去掉现有光路中用于二次折转的快速反射镜，降低了机载光电系统的尺寸和体积、重量，具有结构简单、超调小、速度均匀性好等优点，经试验验证，扫描速度均匀性大于99％，完全满足机载光电探测设备对扫描速度均匀性的要求，同时该发明也适用于各类闭环电机驱动平台的速度控制及位置控制，具有很强的实用性。

附图说明

图1本发明实施流程图

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

当探测设备需要大范围匀速运动时，在经典闭环控制算法基础上，利用系统定时器作为时间基准对扫描路径进行规划，结合速度指令、编码器分辨率、指令位置等信息，动态调整算法输入指令，提高机载探测设备的扫描速度均匀性。

如图1所示，本发明具体实施步骤如下：

第一步：根据系统指标要求的反射镜扫描速度V及扫描范围S1，计算扫描所需要的时间

第二步：根据控制程序定时器周期T2计算出扫描步数

第三步：根据扫描步数L计算出单步扫描的步长

第四步：每个扫描周期开始时，读取目标实际位置α，并与系统指令位置值β对比，计算两者偏差S3＝β–α；