CN107728648A

CN107728648A - 一种伺服转台跟踪精度的检测方法

Info

Publication number: CN107728648A
Application number: CN201711071570.XA
Authority: CN
Inventors: 康邦志; 徐梦哲
Original assignee: Nanjing Changfeng Space Electronics Technology Co Ltd
Current assignee: Nanjing Changfeng Space Electronics Technology Co Ltd
Priority date: 2017-11-03
Filing date: 2017-11-03
Publication date: 2018-02-23

Abstract

本发明公开了一种伺服转台跟踪精度的检测方法，其特征是，所述伺服转台包括方位转台和俯仰转台；检测方法包括如下步骤：1）针对每一轴伺服转台进行PID参数整定，驱动转台进行正弦运动，检测指令位置与当前位置误差来检测单个转台的动态精度，并进行转台整体指向精度调试；2）将方位转台和俯仰转台完全装配，安装于摇摆台上，使用摇摆台模拟船体，控制转台指向指定位置，在摇摆台运动过程中检测目标和当前位置实时误差来检验伺服转台对船体颠簸的补偿效果。本发明所达到的有益效果：本方法能够快速简单对伺服转台进行调整，达到较好的辅助调试的效果。

Description

一种伺服转台跟踪精度的检测方法

技术领域

本发明涉及一种伺服转台跟踪精度的检测方法，属于跟踪检测技术领域。

背景技术

高速靶船的伺服转台需要负载发射机天线实现对目标的跟踪。在跟踪过程中，靶船船体处于持续颠簸状态，需要伺服运动在实现跟踪的同时实现对颠簸运动的补偿。目前的现有技术中，对于伺服转台的精确度检测和调节方面缺少比较快速有效地方法。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种伺服转台跟踪精度的检测方法，能够快速有效地对伺服转台的进度进行检测和调节。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种伺服转台跟踪精度的检测方法，其特征是，所述伺服转台包括方位转台和俯仰转台；

检测方法包括如下步骤：

1）针对每一轴伺服转台进行PID参数整定，驱动转台进行正弦运动，检测指令位置与当前位置误差来检测单个转台的动态精度，并进行转台整体指向精度调试；

2）将方位转台和俯仰转台完全装配，安装于摇摆台上，使用摇摆台模拟船体，控制转台指向指定位置，在摇摆台运动过程中检测目标和当前位置实时误差来检验伺服转台对船体颠簸的补偿效果。

前述的一种伺服转台跟踪精度的检测方法，其特征是，所述步骤1）PID参数整定的具体内容如下：

111）测定参数时，驱动伺服转台在一定范围内以特定周期来回运动，运动目标位置按正弦曲线变化；

112）设定伺服转台的运动目标位置S=A×sin（2πƒt），其中A为伺服往复运动范围，ƒ为伺服往复运动频率，t为时间；

113）控制MCU将伺服转台的指令位置和当前位置通过串口发送至上位机，上位机实时显示动态误差。

前述的一种伺服转台跟踪精度的检测方法，其特征是，所述步骤1）中转台整体指向精度调试内容如下：

121）使用摇摆台模拟摇摆颠簸的船体，将伺服转台和惯导安装在摇摆台上；

122）在俯仰转台所负载天线位置安装激光笔，使其射出光线垂直于天线平面；

123）在合适距离挂上靶标，通过激光笔和靶面距离计算误差范围，在靶标上绘制误差范围指示；

124）在摇摆过程中观察激光笔光斑所在位置即可知伺服的指向精度，或通过观察光斑的摇晃程度进行伺服PID参数整定和其他调整。

前述的一种伺服转台跟踪精度的检测方法，其特征是，所述步骤124）的评判原则是：如果靶标上激光笔光斑在伺服运动换向时晃动厉害，则表明KP、KD过大；如果光斑超出预定误差范围过大，则表明相应伺服的KP、KD过小，转台加速度不够

前述的一种伺服转台跟踪精度的检测方法，其特征是，所述伺服转台的运动过程采用PID算法控制。

前述的一种伺服转台跟踪精度的检测方法，其特征是，所述步骤2）中检测伺服转台的跟踪误差始终小于2°才能满足要求。

本发明所达到的有益效果：本方法能够快速简单对伺服转台进行调整，达到较好的辅助调试的效果。

附图说明

图1是伺服指向精度测试系统示意图。

图中附图标记的含义：

1-摇摆台，2-方位转台，3-俯仰转台，4-激光笔，5-惯导，6-靶标。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本方法针对适用于靶船系统的两轴转台进行跟踪精度调试，分为两步：

检测方法包括如下步骤：

1）针对每一轴伺服转台进行PID参数整定，由于靶船的伺服转台PID参数整定以KP、KD为主，强调它的动态精度。测定参数时首先驱动伺服转台在一定范围内以特定周期来回运动，驱动转台进行正弦运动，检测指令位置与当前位置误差来检测单个转台的动态精度，并进行转台整体指向精度调试：

PID参数整定的具体内容如下：

转台整体指向精度调试内容如下：

121）使用摇摆台1模拟摇摆颠簸的船体，将伺服转台和惯导5安装在摇摆台1上；

122）在俯仰转台3所负载天线位置安装激光笔4，使其射出光线垂直于天线平面；

123）在合适距离挂上靶标6，通过激光笔4和靶面距离计算误差范围，在靶标上绘制误差范围指示；

124）在摇摆过程中观察激光笔4光斑所在位置即可知伺服的指向精度，或通过观察光斑的摇晃程度进行伺服PID参数整定和其他调整。评判原则是：如果靶标上激光笔4光斑在伺服运动换向时晃动厉害，则表明KP、KD过大；如果光斑超出预定误差范围过大，则表明相应伺服的KP、KD过小，转台加速度不够。

2）将方位转台2和俯仰转台3完全装配，安装于摇摆台1上，使用摇摆台1模拟船体，控制转台指向指定位置，在摇摆台1运动过程中检测目标和当前位置实时误差来检验伺服转台对船体颠簸的补偿效果。检测伺服转台的跟踪误差始终小于才能满足要求。

下面结合具体实施方式进行说明：在某项目中，需要伺服转台携带发射机对准运动目标进行辐射，设备安装在高速运动的靶船船体上。

伺服转台系统简介：靶船伺服转台由方位俯仰部分组成，由一只4U控制机箱控制，控制机箱包含MCU伺服控制板、伺服驱动器及伺服电源。使用高精度双通道旋转变压器测量当前角度，通过位置闭环控制逐步“逼近”目标位置。运动过程采用PID算法控制。由于出于高速颠簸的靶船，伺服需要实时做出补偿运动，需要对连续发送的指令位置做出快速响应，同时需要伺服运行尽量平稳。因此，PID参数的整定以KP、KD为主，主要增强伺服的加速度。

伺服指向系统：在船体安装惯导用以测量船体姿态，并将参数发送至主控计算机。计算方位转台和俯仰转台的目标位置，控制伺服转台运动从而修正转台所负载的天线的指向。

为保证伺服指向系统能够稳定指向目标位置，需要设计一套伺服跟踪精度的检测方法，实际测量验证伺服指向系统的跟踪精度，并在检测过程中整定方位/俯仰伺服的PID参数，调试指向系统。

附图1显示伺服指向精度测试系统示意，包含摇摆台、方位和俯仰转台、惯导、激光笔和靶标。在调试过程中，首先使伺服转台系统处于修正摇摆台运动的状态；然后控制摇摆台进行俯仰摇摆运动和方位摇摆运动，分别测试每一轴转台的补偿运动能力，并对相应转台控制进行调试；最后进行综合摇摆运动，通过观察激光笔光斑的运动效果调试相应转台的控制。

通过上述调整，保证伺服转台在四级海况条件下，跟踪误差始终小于2°，达到设计指标要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种伺服转台跟踪精度的检测方法，其特征是，所述伺服转台包括方位转台和俯仰转台；

检测方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种伺服转台跟踪精度的检测方法，其特征是，所述步骤1）PID参数整定的具体内容如下：

3.根据权利要求1所述的一种伺服转台跟踪精度的检测方法，其特征是，所述步骤1）中转台整体指向精度调试内容如下：

4.根据权利要求3所述的一种伺服转台跟踪精度的检测方法，其特征是，所述步骤124）的评判原则是：如果靶标上激光笔光斑在伺服运动换向时晃动厉害，则表明KP、KD过大；如果光斑超出预定误差范围过大，则表明相应伺服的KP、KD过小，转台加速度不够。

5.根据权利要求1所述的一种伺服转台跟踪精度的检测方法，其特征是，所述伺服转台的运动过程采用PID算法控制。

6.根据权利要求1所述的一种伺服转台跟踪精度的检测方法，其特征是，所述步骤2）中检测伺服转台的跟踪误差始终小于2°才能满足要求。