[发明专利]一种电动调整镜控制方法、装置及电动调整镜系统

说明书

本发明涉及一种电动调整镜控制方法、装置及电动调整镜系统，该电动调整镜控制方法，该方法基于S形加减速算法对电动镜偏摆角度进行控制调整，通过控制步进电机的步长，使步进电机在开始状态、加速状态、最大速度状态、以及减速状态的过程中逐步调整电动镜偏摆角度，以使得电动调整镜最终达到偏摆角度目标值，使调整镜具有了良好的偏转速度，有效提高了激光发射设备的激光发射精度的同时满足了系统对反射镜的调整到位时间要求。该电动调整镜系统包括调整镜主体和驱动控制器，激光到达快速反射镜之后，核心控制模块实时发送镜面偏转角度；当下位机接收到上位机的位置信号后，通过电动调整镜控制方法驱动调整镜，从而达到控制镜面偏转的效果。

技术领域

本发明涉及光电扫描跟踪技术领域，尤其涉及一种电动调整镜控制方法、装置及电动调整镜系统。

背景技术

随着高能激光技术的不断发展，战术激光干扰武器、战略高能激光毁伤武器越来越多的得到应用。高能激光器作为激光武器系统的关键组件，其性能指标尤为重要。单台高能激光器对晶体、光学镀膜等光学元件有较高的技术要求，且体积大、成本高、周期长，限制了其在高能激光武器上的应用。目前，大多采用多台激光器合束的方法实现高能激光的输出。高能激光合束系统光学组件中的反射镜运行时需要满足快速高精度调整的要求，从而精确控制光束传输方向。

光束方向的快速高精度调整一种是采用快速反射镜，目前市面上的快速反射镜大多是采用压电陶瓷或者音圈电机的驱动方式，以追求于谐振频率，高带宽等指标。激光合束系统通常需要在进入工作状态前调整反射镜，在工作过程中不再移动，所以调整镜一般采用步进电机作为驱动的机械式微位移机构作为驱动方法。该方法具有较好的分辨率，行程较大，可自锁，工作过程中不需要加电，缺点是会存在机械间隙造成空回，因此，需要对镜面偏转的角度进行控制调整，快速反射镜的控制算法一般采用传统的PID控制算法进行镜面偏转的控制。但是PID控制算法的缺点是在细分固定的情况下没有办法同时保证驱动速度和精度。为了减少装备的准备时间，高能激光武器系统的合束系统对反射镜的调整到位时间和精度提出了更高的要求，调整镜需要在精准的前提下快速到位，传统的PID控制算法通常无法满足上述要求。

发明内容

基于现有技术的上述情况，本发明的目的在于提供一种电动调整镜控制方法、装置及电动调整镜系统，克服现有技术中采用PID算法进行控制无法导致调整速度的缺点，采用S形加减速控制算法控制电动调整镜的镜面偏转，提高了调整镜的调整速度。

为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电动调整镜控制方法，包括步骤：

S1、接收目标值，采集电动调整镜的偏摆角度信号；

S2、计算该偏摆角度信号与目标值之间的偏差值，若该偏差值大于第一阈值，则执行步骤S3；若该偏差值小于等于第一阈值，则等待下一个目标值；

S3、采用变细分S形加减速方法对偏摆角度进行调节，使得所述偏摆角度达到目标值。

进一步的，所述步骤S3中，采用变细分S形加减速方法对偏摆角度进行调节，包括：

S31、控制电动调整镜中的步进电机预热第一预设时间；

S32、控制步进电机进入加速状态，通过所述偏差值得到此状态下所需的角度以及步长，并根据所述角度以及步长对步进电机进行控制；

S33、控制步进电机进入最大速度状态，计算此时偏摆角度信号与目标值之间的偏差值，得到所需步长，使用全步进方式推进第一预定距离；

S34、控制步进电机进入减速状态，计算此时偏摆角度信号与目标值之间的偏差值，得到所剩余步长，并根据所述剩余步长对步进电机进行控制。

进一步的，所述步骤S31中，控制电动调整镜中的步进电机预热第一预设时间，包括：

以1/16细分控制步进电机转动1″。