CN103529693B - 一种硬杆控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种硬杆控制系统，它解决经纬仪硬杆半自动跟踪问题，本发明包括与硬杆依次连接的硬杆调节器和速度调节器，速度调节器与被控仪器连接，硬杆调节器包括电桥电路、第一支路和第二支路，第一支路和第二支路均包括依次连接的微弱信号的差分放大和平衡电路、低通滤波电路、零点漂移的调整电路、增益调节及特性调节电路以及限幅放大电路，该硬杆控制系统控制方法简单、操作方便，具有摇动手柄方向任意、温度自补偿、防电磁干扰的功能，具有高灵敏度、高回位精度、成本低廉。

Description

一种硬杆控制系统

技术领域

本发明属于机电一体化的伺服控制系统领域，具体涉及一种硬杆控制系统。

背景技术

硬杆控制系统广泛应用于经纬仪的远程或超远程控制之中，实现经纬仪对目标的半自动跟踪、定向、捕获功能。硬杆的执行机构(即手柄，或者操纵杆)，分为硬杆和软杆，而硬杆具有较好的回位精度和抗振性能；扳动硬杆手柄，离开中心位置的偏移矢量，反映了电机的旋转方向和大小，扳动硬杆手柄的速度，反映了电机的旋转速度。偏移量的测量常用的有红外光学传感器、霍尔式传感器、力敏传感器，力敏传感器具有成本低廉、精度损失小、抗干扰能力强的特点；传感器将感知的电压信号，经过硬杆调节器、伺服控制器处理后，控制经纬仪完成目标精确跟踪、定位、快速捕获功能。

现有的硬杆控制系统，具有互换性差；信号随温度变化，需要单片机校正非线性输出；易受电磁场干扰的缺点。

发明内容

本发明为解决经纬仪的人机智能远程控制问题，提供一套硬杆控制系统。

本发明的技术解决方案是：

一种硬杆控制系统，包括与硬杆依次连接的硬杆调节器和速度调节器，速度调节器与被控仪器连接，其特殊之处在于：硬杆调节器包括电桥电路、第一支路和第二支路，第一支路和第二支路均包括依次连接的微弱信号的差分放大和平衡电路、低通滤波电路、零点漂移的调整电路、增益调节及特性调节电路以及限幅放大电路，电桥电路输出信号La和Le，信号La依次通过第一支路的微弱信号的差分放大和平衡电路、低通滤波电路、零点漂移的调整电路、增益调节及特性调节电路、限幅放大电路与速度调节器连接，信号Le通过第二支路的微弱信号的差分放大和平衡电路、低通滤波电路、零点漂移的调整电路、增益调节及特性调节电路、限幅放大电路与速度调节器连接。

上述电桥电路包括应变片RD1、应变片RD2、应变片RD3、应变片RD4、应变片RB1、应变片RB2以及分压电阻；应变片RD1、应变片RD2、应变片RD3以及应变片RD4分别设置在硬杆的前后左右四个方位；应变片RD1以及应变片RD2串联成第一支路，应变片RB1以及应变片RB2串联成第二支路，应变片RD3以及应变片RD4串联成第三支路，第一支路、第二支路和第三支路并联，应变片RD1和应变片RD2的共同连接端输出信号La给第一支路的微弱信号的差分放大和平衡电路；应变片RD3和应变片RD4的共同连接端输出信号Le给第二支路的微弱信号的差分放大和平衡电路；第一支路和第二支路并联的一个端点通过分压电阻接电源，第一支路和第二支路并联的另一个端点接地。

上述微弱信号的差分放大和平衡电路包括运算放大器U1、运算放大器U2、运算放大器U5、电阻R11、电阻R15、电阻R12、电阻R17、电位器P1、二极管D1和二极管D2；运算放大器U2的输出端接入运算放大器U2的负输入端，运算放大器U2的输出端依次通过电阻R12和电阻R17接地；运算放大器U1的输出端接入运算放大器U1的负输入端，运算放大器U1的输出端通过电阻R11接入运算放大器U5的负输入端，应变片RB1和应变片RB2的共同连接端接入运算放大器U2的正输入端，应变片RD1和应变片RD2的共同连接端输出信号La连接第一支路中运算放大器U1的正输入端；应变片RD3和应变片RD4的共同连接端输出信号Le给第二支路中运算放大器U2的正输入端；二极管D1和二极管D2并联后接在运算放大器U5的正输入端和负输入端之间；二极管D1的正负极连接方向与二极管D2的正负极连接方向相反；运算放大器U5的负输入端还接在电阻R12和电阻R17之间，运算放大器U5的输出端依次通过电位器P1和电阻R15接入运算放大器U5的负输入端。

上述低通滤波电路包括电阻R19、电阻R22以及电容C1；电阻R19和电阻R22串联后接在差分放大和平衡电路的输出端和零点漂移的调整电路的输入端之间，电阻R19和电阻R22的共同连接端通过电容C1接地。

上述零点漂移的调整电路包括运算放大器U7、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R32、电位器P3、电位器P4、二极管D5以及二极管D6；二极管D5、二极管D6反向并联后跨接在运算放大器U7的正负输入端之间；运算放大器U7正输入端通过电阻R23接地；电位器P3的中心触头和电阻R26串联后接入运算放大器U7的负输入端；电位器P4一个固定端与电阻R24串联后接正电源，电位器P4另一个固定端与电阻R25串联后接负电源，电位器P4的中心触头和电阻R27串联后接入运算放大器U7的负输入端；电阻R32跨接在运算放大器U7的负输入端和运算放大器U7的输出端之间，低通滤波电路的输出端连接运算放大器U7的负输入端。

上述增益调节及特性调节电路包括运算放大器U9、串接电阻R35、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R48、电位器S3、电位器P8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12以及电容C3；零点漂移调整电路的输出通过串接电阻R35接入运算放大器U9正输入端，运算放大器U9正输入端通过电位器S3接地；运算放大器U9负输入端连接电位器P8的中心触头；运算放大器U9的输出端通过由电阻R48和电容C3并联组成的RC电路后接入限幅放大电路的输入端，运算放大器U9的输出端还依次通过电阻R37和电阻R38接地；运算放大器U9的输出端还依次通过电阻R39、电阻R40、二极管D10接地，二极管D10的两端并联有二极管D9，二极管D9与二极管D10正负极方向相反，二极管D11与二极管D12反向并联又与电阻R41串联后接在电阻R40的两端，电位器P8的一个固定端与电阻R37和电阻R38的共同接点连接，电位器P8的另一个固定端与电阻R39和电阻R40的共同接点连接。

上述限幅放大电路包括运算放大器U11，串联电阻R49、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R57、电阻R59、稳压管Z1、稳压管Z2，二极管D19、二极管D20、电容C5以及电容C6；增益调节及特性电路的输出端通过串联电阻R49接入运算放大器U11的负输入端，运算放大器U11的正输入端通过电阻R51接地；串联后的电阻R52、电阻R53与串联后的稳压管Z1、稳压管Z2并联后跨接在运算放大器U11的负输入端和运算放大器U11的输出端之间；运算放大器U11的输出端依次通过电阻R57和电容C5后接地，电阻R57和电容C5共同端连接二极管D19的正极，二极管D19的负极接入速度调节器，二极管D19的两端还并联有二极管D20，二极管D19和二极管D20连接方向相反，二极管D19的负极通过电容C6接地，二极管D19的负极通过电阻R59接地。

本发明的优点是：

1)采用应变片纯电路网络，控制方法简单、操作方便，具有摇动手柄方向任意、温度自补偿、防电磁干扰的功能，具有高灵敏度、高回位精度、成本低廉、人机性能友好特点的多轴自复位的精密硬杆控制系统。本发明不仅适用于经纬仪伺服控制系统人机智能远程控制，也可应用于其他工程机械、自动化设备的精密控制中；

2)本发明具有温度自补偿功能，信号不受环境温度影响；

3)本发明具有零点漂移的调整功能，硬杆回位精度高；

4)本发明具有粗调和精调功能，硬杆灵敏度高。

附图说明

图1为本发明原理图；

图2为硬杆调节器的原理图；

图3为电桥电路连接图；

图4为微弱信号的差分放大和平衡电路连接图；

图5为低通滤波电路连接图；

图6为零点漂移的调整电路连接图；

图7为增益调节及特性调节电路连接图；

图8为限幅放大电路连接图。

1-硬杆；2-硬杆调节器；21-电桥电路；22-微弱信号的差分放大和平衡电路；23-低通滤波电路；24-零点漂移的调整电路；25-增益调节及特性调节电路；26-限幅放大电路；3-速度调节器；4-被控仪器。

具体实施方式

如图1，本发明的原理是：将水平方向应变片和垂直方向应变片输出的模拟电压信号La和Le送入硬杆调节器，将应变电阻的微小变化量经过变换电路转换成-10V～+10V的电压变化量Ua和Ue，Ua和Ue送入速度调节器，经过速度反馈环路将应变电压变化量Ua和Ue转变成灵敏度高的经纬仪的方位伺服电机和俯仰伺服电机的电压控制信号Va和Ve；信号Va和Ve通过电缆输出和经纬仪的电机相连；从而实现经纬仪的人机智能远程控制。

该硬杆控制系统，由纯硬件电路组成，包括与硬杆依次连接的硬杆调节器和速度调节器，速度调节器与被控仪器连接。

硬杆调节器是该控制系统的核心部分，硬杆调节器主要为速度调节器提供输入控制信号，使转台在半自动工作方式下按照硬杆调节网络的输出信号产生相应的转速，完成对目标的跟踪。如图2，硬杆调节器包括电桥电路、第一支路和第二支路，第一支路和第二支路均包括依次连接的微弱信号的差分放大和平衡电路、低通滤波电路、零点漂移的调整电路、增益调节及特性调节电路、限幅放大电路，电桥电路输出信号La和Le，信号La依次通过第一支路的微弱信号的差分放大和平衡电路、低通滤波电路、零点漂移的调整电路、增益调节及特性调节电路、限幅放大电路与速度调节器连接，信号Le通过第二支路的微弱信号的差分放大和平衡电路、低通滤波电路、零点漂移的调整电路、增益调节及特性调节电路、限幅放大电路与速度调节器连接。

下面对硬杆调节器的各部分电路进行详述。

电桥电路，利用电桥原理，将应变电阻的微小变化量经变换电路转换成-10V～+10V的电压变化量，这样操作手就可以通过改变施加给硬杆的左右、前后外力的大小来控制经纬仪方位、俯仰方向的转速，从而实现半自动跟踪。

本发明的电桥电路，带有温度补偿功能。由于应变电阻的变化量非常小，因此必须选用反应灵敏的电桥电路来感知此微弱变化。RB1、RB2固定在线路板上，其阻值不变，而RD1、RD2则对称贴在硬杆下端的左右两边，RD3、RD4对称贴在硬杆下端的前后两边，当杆件发生变形时，RD1、RD2同时感受这种变化，假定变化量为δ，则有RD1变为RD1+δ,RD2变为RD2-δ，但RB1、RB2不变，RD1＝RD2＝RB1＝RB2＝120Ω。于是：

$L_a=\frac{{\mathrm{RB}}_2}{{\mathrm{RB}}_1+{\mathrm{RB}}_2}\×V_0$

$L_b=\frac{{\mathrm{RD}}_2+\mathrm{\δ}}{{\mathrm{RD}}_1+\mathrm{\δ}+{\mathrm{RD}}_2-\mathrm{\δ}}\×V_0=\frac{{\mathrm{RD}}_2+\mathrm{\δ}}{{\mathrm{RD}}_1+{\mathrm{RD}}_2}\×V_0$

$\mathrm{\Δ}L=L_a-L_b=(\frac{{\mathrm{RB}}_2}{{\mathrm{RB}}_1+{\mathrm{RB}}_2}-\frac{{\mathrm{RD}}_2+\mathrm{\δ}}{{\mathrm{RD}}_1+{\mathrm{RD}}_2})\×V_0=-\frac{\mathrm{\δ}}{{\mathrm{RD}}_1+{\mathrm{RD}}_2}\×V_0$

由上式可知，只要δ的变化与杆件的变形成比例，就可保证操作的线性度。由于应变片对温度变化较为灵敏，而且又粘贴在金属杆上，因此，如不补偿温度变化造成的影响，则系统将会产生较大的温度漂移，造成经纬仪爬行。为了补偿温度的影响，在系统设计过程中，将应变片RB1、RB2也贴在与杆件同一材料的金属板上，这样温度的变化对RB1、RB2、RD1、RD2的影响一致，从而保证⊿L＝0，即输出不受温度的影响。

参见图3，电桥电路包括应变片RD1、应变片RD2、应变片RD3、应变片RD4、应变片RB1、应变片RB2以及分压电阻；应变片RD1、应变片RD2、应变片RD3以及应变片RD4分别设置在硬杆的前后左右四个方位；应变片RD1以及应变片RD2串联成第一支路，应变片RB1以及应变片RB2串联成第二支路，应变片RD3以及应变片RD4串联成第三支路，第一支路、第二支路和第三支路并联，应变片RD1和应变片RD2的共同连接端输出信号La给第一支路的微弱信号的差分放大和平衡电路；应变片RD3和应变片RD4的共同连接端输出信号Le给第二支路的微弱信号的差分放大和平衡电路；第一支路和第二支路并联的一个端点通过分压电阻接电源，第一支路和第二支路并联的另一个端点接地。

硬杆是一根竖直安装的含金钢的细杆，操作手的手控信号频率应限制在3Hz以下。应变片共四个，为严格等阻值120Ω的电阻RD1、RD2、RD3、RD4，粘贴在硬杆上，分别感受前后、左右四个方向上的力的变化，并把力的变化造成的杆的变形以应变电阻值的变化的形式反应出来。左右方向的应变电阻值RD1、RD2代表方位通道，RD1、RD2之间位置a的电压值为La。前后方向的应变电阻值RD3、RD4代表俯仰通道，RD3、RD4之间位置e的电压值为Le。运算放大器U1～U12均为OP07。电位器P1、P2阻值为10KΩ，电位器P3、P5阻值为25KΩ，电位器P4、P6、P7、P8阻值为20KΩ。

如图4，微弱信号的差分放大和平衡电路包括运算放大器U1、运算放大器U2、运算放大器U5、电阻R11、电阻R15、电阻R12、电阻R17、电位器P1、二极管D1和二极管D2；运算放大器U2的输出端接入运算放大器U2的负输入端，运算放大器U2的输出端依次通过电阻R12和电阻R17接地；运算放大器U1的输出端接入运算放大器U1的负输入端，运算放大器U1的输出端通过电阻R11接入运算放大器U5的负输入端，应变片RB1和应变片RB2的共同连接端接入运算放大器U2的正输入端，应变片RD1和应变片RD2的共同连接端输出信号La连接第一支路中运算放大器U1的正输入端；应变片RD3和应变片RD4的共同连接端输出信号Le给第二支路中运算放大器U1的正输入端；二极管D1和二极管D2并联后接在运算放大器U5的正输入端和负输入端之间；二极管D1的正负极连接方向与二极管D2的正负极连接方向相反；运算放大器U5的负输入端还接在电阻R12和电阻R17之间，运算放大器U5的输出端依次通过电位器P1和电阻R15接入运算放大器U5的负输入端。U1、U2两个运算放大器接成电压跟随形式，利用其高输入阻抗的作用隔离后面电路输入电阻对电桥的影响。U5和电阻R11、R15、R12、R17、电位器P1构成差分放大电路，其放大作用为100倍。差分放大可较好地抑制应变片上感应的高共模干扰信号，从而提取有效的差模信号进行放大。P1的作用在于补偿由于电桥静态不平衡而带来的残差电压，也就是利用不完全对称的差动放大来消除零位残留电压。P1位于硬杆调节器的线路板上，一旦将初始零位调好，使用时一般不需改变。

如图5，低通滤波电路包括电阻R19、电阻R22、电容C1；电阻R19、电阻R22串联后接在差分放大和平衡电路的输出端(运算放大器U5的输出端)和零点漂移的调整电路的输入端(运算放大器U7的负输入端)之间，电阻R19和电阻R22的共同连接端通过电容C1接地。

如图6，零点漂移的调整电路包括运算放大器U7、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R32、电位器P3、电位器P4、二极管D5以及二极管D6；二极管D5、二极管D6反向并联后跨接在运算放大器U7的正负输入端之间；运算放大器U7正输入端通过电阻R23接地；电位器P3的中心触头和电阻R26串联后接入运算放大器U7的负输入端；电位器P4一个固定端与电阻R24串联后接正电源，电位器P4另一个固定端与电阻R25串联后接负电源，电位器P4的中心触头和电阻R27串联后接入运算放大器U7的负输入端；电阻R32跨接在运算放大器U7的负输入端和运算放大器U7的输出端之间，低通滤波电路的输出端连接运算放大器U7的负输入端。U7和其外围电阻构成放大电路，并负责调零。其中P3负责粗调，位于硬杆调节器的线路板上；P4负责精调，位于面板上，电位器下方标注有“调零”。调整顺序是先粗调零，再精调零，调零时应以调节板最大放大倍数时，输出调到零为原则进行。

如图7，增益调节及特性调节电路包括运算放大器U9、串接电阻R35、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R48、电位器S3、电位器P8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12以及电容C3；零点漂移调整电路的输出通过串接电阻R35接入运算放大器U9正输入端，运算放大器U9正输入端通过电位器S3接地；运算放大器U9负输入端连接电位器P8的中心触头；运算放大器U9的输出端通过由电阻R48和电容C3并联组成的RC电路后接入限幅放大电路的输入端，运算放大器U9的输出端还依次通过电阻R37和电阻R38接地；运算放大器U9的输出端还依次通过电阻R39、电阻R40、二极管D10接地，二极管D10的两端并联有二极管D9，二极管D9与二极管D10正负极方向相反，二极管D11与二极管D12反向并联又与电阻R41串联后接在电阻R40的两端，电位器P8的一个固定端与电阻R37和R38的共同接点连接，电位器P8的另一个固定端与电阻R39和电阻R40的共同接点连接。增益调节是通过调面板上的电位器S3来调节R35与S3的分压比，从而改变整个通道的放大倍数，即灵敏度，电位器下方标注有“增益”。调节的依据是各操作手本身的操作特性以及被跟踪目标的机动性。调节旋钮：逆时针旋，增益减小，灵敏度降低；顺时针旋，增益变大，灵敏度提高。通过调节电位器P8中心触头的位置，可调节这一网络的放大特性，通过改变P8的中心触头的位置即可使该网络对不同幅度的输入电压产生不同的放大倍数，即可改变操作灵敏度的区域，可使操作手与经纬仪的配合更协调，改善人机特性。

如图8，限幅放大电路包括运算放大器U11，串联电阻R49、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R57、电阻R59、稳压管Z1、稳压管Z2，二极管D19、二极管D20、电容C5以及电容C6；增益调节及特性电路的输出端通过串联电阻R49接入运算放大器U11的负输入端，运算放大器U11的正输入端通过电阻R51接地；串联后的电阻R52、电阻R53与串联后的稳压管Z1、稳压管Z2并联后跨接在U11的负输入端和U11的输出端之间；运算放大器U11的输出端依次通过电阻R57和电容C5后接地，电阻R57和电容C5共同端连接二极管D19的正极，二极管D19的负极接入速度调节器，二极管D19的两端还并联有二极管D20，二极管D19和二极管D20连接方向相反，二极管D19的负极通过电容C6接地，二极管D19的负极通过电阻R59接地。电阻R57、二极管D19、D20，电容C5、C6、电阻R59组成死区限幅电路。由于杆件的谐振频率在50Hz到60Hz之间，因此这一谐振信号被电路反映后，必然会使最终的输出电压中含有这一频率成份，该电压加到伺服系统速度环后，造成系统振荡，使系统无法正常工作。另外从人机配合的角度来分析，操作手的手控信号频率应限制在3Hz以下，如果太高，操作手将不可能有很好的控制。因此低通滤波网络的上限频率选为10Hz。另外，由于运放工作于士15V时，其输电压将可达士14V以上。但伺服系统速度环境允许输入±10V以内的电压信号，因此最后一级放大采取了由Z1、Z2两个10V稳压管构成的限幅放大电路，经滤波后使输出信号的幅度满足系统要求。

速度调节器包括速度校正环节、PWM功放、直流力矩电机、直流测速机等，属于伺服控制部分，为现有技术，所以本发明不做叙述。

整个系统采用±15伏特直流电压供电，该模块为现有技术，所以本发明不做叙述。

采用应变片纯电路网络，控制方法简单、操作方便，具有摇动手柄方向任意、温度自补偿、防电磁干扰的功能，具有高灵敏度、高回位精度、成本低廉、人机性能友好特点的多轴自复位的精密硬杆控制系统。本发明不仅适用于经纬仪伺服控制系统人机智能远程控制，也可应用于其他工程机械、自动化设备的精密控制中。

Claims (7)

1.一种硬杆控制系统，包括与硬杆依次连接的硬杆调节器和速度调节器，速度调节器与被控仪器连接，其特征在于：硬杆调节器包括电桥电路、第一支路和第二支路，第一支路和第二支路均包括依次连接的微弱信号的差分放大和平衡电路、低通滤波电路、零点漂移的调整电路、增益调节及特性调节电路以及限幅放大电路，电桥电路输出信号La和Le，信号La依次通过第一支路的微弱信号的差分放大和平衡电路、低通滤波电路、零点漂移的调整电路、增益调节及特性调节电路、限幅放大电路与速度调节器连接，信号Le通过第二支路的微弱信号的差分放大和平衡电路、低通滤波电路、零点漂移的调整电路、增益调节及特性调节电路、限幅放大电路与速度调节器连接。

2.根据权利要求1所述的硬杆控制系统，其特征在于：电桥电路包括应变片RD1、应变片RD2、应变片RD3、应变片RD4、应变片RB1、应变片RB2以及分压电阻；应变片RD1、应变片RD2、应变片RD3以及应变片RD4分别设置在硬杆的前后左右四个方位；应变片RD1以及应变片RD2串联成第一支路，应变片RB1以及应变片RB2串联成第二支路，应变片RD3以及应变片RD4串联成第三支路，第一支路、第二支路和第三支路并联，应变片RD1和应变片RD2的共同连接端输出信号La给第一支路的微弱信号的差分放大和平衡电路；应变片RD3和应变片RD4的共同连接端输出信号Le给第二支路的微弱信号的差分放大和平衡电路；第一支路和第二支路并联的一个端点通过分压电阻接电源，第一支路和第二支路并联的另一个端点接地。

3.根据权利要求2所述的硬杆控制系统，其特征在于：所述微弱信号的差分放大和平衡电路包括运算放大器U1、运算放大器U2、运算放大器U5、电阻R11、电阻R15、电阻R12、电阻R17、电位器P1、二极管D1和二极管D2；运算放大器U2的输出端接入运算放大器U2的负输入端，运算放大器U2的输出端依次通过电阻R12和电阻R17接地；运算放大器U1的输出端接入运算放大器U1的负输入端，运算放大器U1的输出端通过电阻R11接入运算放大器U5的负输入端，应变片RB1和应变片RB2的共同连接端接入运算放大器U2的正输入端，应变片RD1和应变片RD2的共同连接端输出信号La连接第一支路中运算放大器U1的正输入端；应变片RD3和应变片RD4的共同连接端输出信号Le给第二支路中运算放大器U2的正输入端；二极管D1和二极管D2并联后接在运算放大器U5的正输入端和负输入端之间；二极管D1的正负极连接方向与二极管D2的正负极连接方向相反；运算放大器U5的负输入端还接在电阻R12和电阻R17之间，运算放大器U5的输出端依次通过电位器P1和电阻R15接入运算放大器U5的负输入端。

4.根据权利要求3所述的硬杆控制系统，其特征在于：低通滤波电路包括电阻R19、电阻R22以及电容C1；电阻R19和电阻R22串联后接在差分放大和平衡电路的输出端和零点漂移的调整电路的输入端之间，电阻R19和电阻R22的共同连接端通过电容C1接地。

5.根据权利要求4所述的硬杆控制系统，其特征在于：零点漂移的调整电路包括运算放大器U7、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R32、电位器P3、电位器P4、二极管D5以及二极管D6；二极管D5、二极管D6反向并联后跨接在运算放大器U7的正负输入端之间；运算放大器U7正输入端通过电阻R23接地；电位器P3的中心触头和电阻R26串联后接入运算放大器U7的负输入端；电位器P4一个固定端与电阻R24串联后接正电源，电位器P4另一个固定端与电阻R25串联后接负电源，电位器P4的中心触头和电阻R27串联后接入运算放大器U7的负输入端；电阻R32跨接在运算放大器U7的负输入端和运算放大器U7的输出端之间，低通滤波电路的输出端连接运算放大器U7的负输入端。

6.根据权利要求5所述的硬杆控制系统，其特征在于：增益调节及特性调节电路包括运算放大器U9、串接电阻R35、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R48、电位器S3、电位器P8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12以及电容C3；零点漂移调整电路的输出通过串接电阻R35接入运算放大器U9正输入端，运算放大器U9正输入端通过电位器S3接地；运算放大器U9负输入端连接电位器P8的中心触头；运算放大器U9的输出端通过由电阻R48和电容C3并联组成的RC电路后接入限幅放大电路的输入端，运算放大器U9的输出端还依次通过电阻R37和电阻R38接地；运算放大器U9的输出端还依次通过电阻R39、电阻R40、二极管D10接地，二极管D10的两端并联有二极管D9，二极管D9与二极管D10正负极方向相反，二极管D11与二极管D12反向并联又与电阻R41串联后接在电阻R40的两端，电位器P8的一个固定端与电阻R37和电阻R38的共同接点连接，电位器P8的另一个固定端与电阻R39和电阻R40的共同接点连接。

7.根据权利要求6所述的硬杆控制系统，其特征在于：限幅放大电路包括运算放大器U11，串联电阻R49、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R57、电阻R59、稳压管Z1、稳压管Z2，二极管D19、二极管D20、电容C5以及电容C6；增益调节及特性电路的输出端通过串联电阻R49接入运算放大器U11的负输入端，运算放大器U11的正输入端通过电阻R51接地；串联后的电阻R52、电阻R53与串联后的稳压管Z1、稳压管Z2并联后跨接在运算放大器U11的负输入端和运算放大器U11的输出端之间；运算放大器U11的输出端依次通过电阻R57和电容C5后接地，电阻R57和电容C5共同端连接二极管D19的正极，二极管D19的负极接入速度调节器，二极管D19的两端还并联有二极管D20，二极管D19和二极管D20连接方向相反，二极管D19的负极通过电容C6接地，二极管D19的负极通过电阻R59接地。