[发明专利]一种用于自动化闭环控制系统的跟踪锁定方法

摘要

本发明公布了一种用于自动化闭环控制系统的跟踪锁定方法，基于锁相放大技术和比例积分微分，采用相位无关的R值来判断锁定区，并在锁定时通过参考信号的二倍频鉴相得到的R值实时监测锁定状态，失锁时重锁。采用本发明提供的技术方案，根据自动化闭环控制系统中与相位无关的R值准确的进行锁定区的判断并进行锁定，并且在锁定的过程中闭环的情况下实时判断是否为锁定状态，整个控制流程自动化进行，即使失锁也不需要人为操作，适合复杂环境下尤其是不方便进行人为操作的应用场景。

主权项

1.一种用于自动化闭环控制系统的跟踪锁定方法，基于锁相放大技术和比例积分微分，采用相位无关的R值来判断锁定区，并在锁定时通过参考信号的二倍频鉴相得到的R值实时监测锁定状态，失锁时自动重锁；所述R值即幅值；/n包括如下步骤：/n1)初始化自动化闭环控制系统；/n1A.初始化所有全局变量，包括运行状态、一倍频R值、二倍频R值、反馈信号的值、比例积分微分PID状态；/n1B.将运行状态设置为“初次扫描”；/n2)通过初次扫描得到一倍频R值最大值和R值噪声值；R值噪声值为远离锁定区时一倍频R值的背底噪声值；/n2A.将反馈信号的值以步长step1在全范围内粗略扫描；/n2B.若扫描成功得到信号，获取锁相放大后的一倍频R值最大值和远离信号时的R值噪声值；/n2C.设置第一阈值和第二阈值，使得第一阈值大于第二阈值；/n2D.更新运行状态，设置为“二次扫描-第一步”；/n3)进行第二次扫描，找到锁定区并进行锁定；/n3A.反馈信号的值以步长step1从小往大粗略扫描，判断条件为R值是否大于第一阈值；当R值大于第一阈值时，将锁相放大得到的相位减去90°，作为锁相放大的相位输入，此时θ＝90°，更新运行状态，设置为“二次扫描-第二步”；θ为相位信息；/n3B.反馈信号的值以步长step2继续精细扫描，判断条件R值是否小于第二阈值；当R值小于第二阈值时，更新运行状态，设置为“二次扫描-锁定”；/n3C.打开PID，将锁相放大输出的Y值作为误差信号输入到PID电路中，Y值为正交分量；从PID电路中得到控制信号，调节待控对象完成锁定；/n4)锁定状态监测；/n4A.使用调制信号的二倍频信号作为参考信号，与原始信号进行锁相放大，得到二倍频R值；/n4B.将二倍频R值与第二阈值实时进行比较；/n若在连续一段时间内，二倍频R值小于等于第二阈值，则判断为失锁，更新运行状态，设置为“初始化”，返回执行步骤1)；/n通过上述步骤，实现自动化闭环控制系统的基于锁相放大技术和比例积分微分的跟踪锁定。/n