[发明专利]一种高精度随动系统

权利要求书

1.一种高精度随动系统，其特征在于：该系统的图像处理模块(1)配合红外探测器模块(2)可直接接入标准制式视频输入，模拟视频信号经D/A转换为数字信号后送入图像处理模块(1)进行图像去噪、增强、二值化、形态学处理的预处理操作，然后再进行目标检测、动态跟踪，最后把偏移量信号传给伺服控制器(3)。接收图像处理模块(1)发来的偏移量信号作为给定值，将它与绝对值编码器(4)反馈回来的直流力矩电机(5)轴端实际位置相比较得到偏差量，通过得到速度指令，将速度指令与绝对值编码器(4)反馈回来的实际转速比较得到偏差量，通过脉宽调制功放(6)计算产生相应PWM波形输出，再驱动模块(7)驱动转台双轴直流力矩电机(5)，从而使红外探测器模块(2)对准目标，实现对目标的自动跟随。为防止关机状态下轴系晃动对转台造成物理损坏，通过继电器(8)控制电磁锁(9)锁止两个轴系。

2.按照权利要求1所述的高精度随动转台控制系统，其特征在于：图像数据采集使用红外探测器模块(2)，使用红外波段的确保该系统具备昼夜目标跟踪的功能。

3.按照权利要求2所述的高精度随动转台控制系统，其特征在于：红外探测器模块(2)可替换为CCD探测器模块，替换后该模块不具备夜间探测的功能，但成本更低。

4.按照权利要求1所述的高精度随动转台控制系统，其特征在于：伺服控制器(3)使用的控制算法为积分分离式PID控制算法，这种控制算法可根据设计情况或取消积分作用，使得随动系统的性能得到改善。

5.按照权利要求1所述的高精度随动转台控制系统，其特征在于：绝对值编码器(4)可替换为旋转变压器，它一种输出电压随转子变化的信号元件，具有高低温性能好、抗振冲能力强、工作可靠、抗干扰能力强的特点。

6.按照权利要求1所述的高精度随动转台控制系统，其特征在于：由图像处理模块发来的偏移角可由当前帧图像直接进行计算，偏移量准确但系统整体滞后一帧。

7.按照权利要求4所述的高精度随动转台控制系统，其特征在于：积分分离式PID控制算法可替换为增量式PID控制算法，它将当前时刻的控制量与上一时刻的控制量做差，以差值作为新的控制量。

8.按照权利要求6所述的高精度随动转台控制系统，其特征在于：由当前帧图像直接进行计算可替换为依据历史偏移量进行预测，可消除系统滞后，确定高精度实时随动。