CN109189104B - 一种定日镜自动跟踪控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种定日镜自动跟踪控制方法及系统，控制方法包括：获取定日镜转动角度的输入值以及第一预设角度值；判断所述定日镜转动角度的输入值是否小于所述第一预设角度值；若是，则生成时间控制指令；若否，则生成角度控制指令；将所述时间控制指令或者所述角度控制指令发送至用户的终端和/或定日镜自动跟踪控制系统中执行。根据定日镜转动角度的输入值以及第一预设角度值，判定生成时间控制指令或者角度控制指令，按照实际情况以及相关角度值，对定日镜进行相应控制，使得定日镜可以转动角度1mrad之内的角度，提高定日镜转动角度的精准性，提高定日镜角度控制的效率。
Description
技术领域
本发明涉及定日镜控制技术领域，尤其涉及一种定日镜自动跟踪控制方法及系统。
背景技术
定日镜进行自动跟踪时要求最小运动角度1mrad，因为定日镜机械结构本身存在一定的惯性，所以采用传统的角度控制无法实现这么小的角度变化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种定日镜自动跟踪控制方法及系统。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种定日镜自动跟踪控制方法，其包括：
获取定日镜转动角度的输入值以及第一预设角度值；
判断所述定日镜转动角度的输入值是否小于所述第一预设角度值；
若是，则生成时间控制指令；
若否，则生成角度控制指令；
将所述时间控制指令或者所述角度控制指令发送至用户的终端和/或定日镜自动跟踪控制系统中执行。
本发明的有益效果是：根据定日镜转动角度的输入值以及第一预设角度值，判定生成时间控制指令或者角度控制指令，按照实际情况以及相关角度值，对定日镜进行相应控制，使得定日镜可以转动角度1mrad之内的角度，提高定日镜转动角度的精准性，提高定日镜角度控制的效率。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，所述生成时间控制指令的步骤包括：
将定日镜的全程转动范围分为5个区域；
获取电磁阀分别在每个区域内的多组得电时间段以及相应的得电时间段所对应的定日镜的角度变化值；
根据所述每个区域内电磁阀的多组得电时间段以及所述相应的得电时间段所对应的定日镜的角度变化值，生成电磁阀多组得电时间段与所述定日镜的角度变化值之间的映射关系；
根据所述定日镜转动角度的输入值以及所述映射关系，分别生成在每个区域内电磁阀的得电时间的时间控制指令。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过控制阀门得电时间，从而控制进入油缸的油量，最终达到小角度控制的目的；两根油缸驱动定日镜转动360°，在整个运行周期内，有4次油缸伸缩换向，所以整个周期分成了5个区域，由于每个区域的需要的转矩不同，所以每个区域都需要单独采集数据；控制电磁阀的得电时间，使得电磁阀在转动角度较小时并未达到最大开度，进入油缸的流量较少，油缸伸缩距离很小，提高定日镜转动角度的精准性，提高定日镜角度控制的效率。
进一步地，所述生成角度控制指令的步骤包括：
获取定日镜转动的惯性角度值；
根据所述定日镜转动的惯性角度值以及所述定日镜转动角度的输入值，生成控制定日镜转动的角度控制指令。
采用上述进一步方案的有益效果是：根据所述定日镜转动的惯性角度值以及所述定日镜转动角度的输入值，计算定日镜转动的控制角度，使得定日镜按照用户的预期，准确地实现角度的转动，提高定日镜的准确性，提高定日镜角度控制的效率。
进一步地，所述控制定日镜转动的角度控制指令中包括：定日镜转动的控制角度值；
通过下述公式计算所述定日镜转动的控制角度值：
ω1＝ω2-ω3，
其中，ω1为定日镜转动的控制角度值；ω2为定日镜转动角度的输入值；ω3为定日镜转动的惯性角度值。
采用上述进一步方案的有益效果是：根据所述定日镜转动的惯性角度值以及所述定日镜转动角度的输入值，计算定日镜转动的控制角度，使得定日镜按照用户的预期，准确地实现角度的转动，提高定日镜的准确性，提高定日镜角度控制的效率。
进一步地，所述第一预设角度值为2mrad。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用时间和角度联合控制的策略。当运行角度小于2mrad时，采用时间控制；当运行角度大于等于2mrad，采用角度控制，对定日镜进行相应控制，使得定日镜可以转动角度1mrad之内的角度，提高定日镜转动角度的精准性，提高定日镜角度控制的效率。
此外，本发明还提供了一种定日镜自动跟踪控制系统，其包括：
获取模块，用于获取定日镜转动角度的输入值以及第一预设角度值；
处理模块，用于判断所述定日镜转动角度的输入值是否小于所述第一预设角度值；
若判断结果为是，则生成时间控制指令；
若判断结果为否，则生成角度控制指令；
发送模块，用于将所述时间控制指令或者所述角度控制指令发送至用户的终端和/或定日镜自动跟踪控制系统中执行。
本发明的有益效果是：根据定日镜转动角度的输入值以及第一预设角度值，判定生成时间控制指令或者角度控制指令，按照实际情况以及相关角度值，对定日镜进行相应控制，使得定日镜可以转动角度1mrad之内的角度，提高定日镜转动角度的精准性，提高定日镜角度控制的效率。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，所述处理模块，还用于将定日镜的全程转动范围分为5个区域；
所述获取模块，还用于获取电磁阀分别在每个区域内的多组得电时间段以及相应的得电时间段所对应的定日镜的角度变化值；
所述处理模块，还用于根据所述每个区域内电磁阀的多组得电时间段以及所述相应的得电时间段所对应的定日镜的角度变化值，生成电磁阀多组得电时间段与所述定日镜的角度变化值之间的映射关系；
所述处理模块，还用于根据所述定日镜转动角度的输入值以及所述映射关系，分别生成在每个区域内电磁阀的得电时间的时间控制指令。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过控制阀门得电时间，从而控制进入油缸的油量，最终达到小角度控制的目的；两根油缸驱动定日镜转动360°，在整个运行周期内，有4次油缸伸缩换向，所以整个周期分成了5个区域，由于每个区域的需要的转矩不同，所以每个区域都需要单独采集数据；控制电磁阀的得电时间，使得电磁阀在转动角度较小时并未达到最大开度，进入油缸的流量较少，油缸伸缩距离很小，提高定日镜转动角度的精准性，提高定日镜角度控制的效率。
进一步地，所述获取模块，还用于获取定日镜转动的惯性角度值；
所述处理模块，还用于根据所述定日镜转动的惯性角度值以及所述定日镜转动角度的输入值，生成控制定日镜转动的角度控制指令。
采用上述进一步方案的有益效果是：根据所述定日镜转动的惯性角度值以及所述定日镜转动角度的输入值，计算定日镜转动的控制角度，使得定日镜按照用户的预期，准确地实现角度的转动，提高定日镜的准确性，提高定日镜角度控制的效率。
进一步地，所述控制定日镜转动的角度控制指令中包括：定日镜转动的控制角度值；
所述处理模块，还用于通过下述公式计算所述定日镜转动的控制角度值：
ω1＝ω2-ω3，
其中，ω1为定日镜转动的控制角度值；ω2为定日镜转动角度的输入值；ω3为定日镜转动的惯性角度值。
采用上述进一步方案的有益效果是：根据所述定日镜转动的惯性角度值以及所述定日镜转动角度的输入值，计算定日镜转动的控制角度，使得定日镜按照用户的预期，准确地实现角度的转动，提高定日镜的准确性，提高定日镜角度控制的效率。
进一步地，所述第一预设角度值为2mrad。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用时间和角度联合控制的策略。当运行角度小于2mrad时，采用时间控制；当运行角度大于等于2mrad，采用角度控制，对定日镜进行相应控制，使得定日镜可以转动角度1mrad之内的角度，提高定日镜转动角度的精准性，提高定日镜角度控制的效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的控制方法的示意性流程图。
图2为本发明实施例提供的控制系统的示意性结构框图。
图3为本发明实施例提供的数据映射关系曲线示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1至和图3所示，图1为本发明实施例提供的控制方法的示意性流程图。图2为本发明实施例提供的控制系统的示意性结构框图。图3为本发明实施例提供的数据映射关系曲线示意图。
本发明提供了一种定日镜自动跟踪控制方法，其包括：
S101，获取定日镜转动角度的输入值以及第一预设角度值；
S102，判断所述定日镜转动角度的输入值是否小于所述第一预设角度值；
S103，若是，则生成时间控制指令；
S104，若否，则生成角度控制指令；
S105，将所述时间控制指令或者所述角度控制指令发送至用户的终端和/或定日镜自动跟踪控制系统中执行。
本发明的有益效果是：根据定日镜转动角度的输入值以及第一预设角度值，判定生成时间控制指令或者角度控制指令，按照实际情况以及相关角度值，对定日镜进行相应控制，使得定日镜可以转动角度1mrad之内的角度，提高定日镜转动角度的精准性，提高定日镜角度控制的效率。
定日镜进行自动跟踪时要求最小运动角度1mrad，因为定日镜机械结构本身存在一定的惯性，所以采用传统的角度控制无法实现这么小的角度变化。
针对上述情况，本发明采用时间和角度联合控制策略。当运行角度小于2mrad时，采用时间控制；当运行角度大于等于2mrad时，采用角度控制。
时间控制：
通过控制阀门得电时间，从而控制进入油缸的油量，最终达到小角度控制的目的。
如图3所示，在150ms时让电磁阀断电，此时电磁阀开度只有60％，并未达到最大开度，进入油缸的流量较少，油缸伸缩距离很小。
定日镜在不同位置，其负载不同，为了提高时间控制的精度，对定日镜的运行范围进行分区采集数据，首先把定日镜分成5个区(四个换向点)，在每个区域内让电磁阀分别得电100ms、200ms、300ms、400ms、500ms、600ms、700ms、800ms、900ms、1000ms，然后采集其得电对应时间前后的角度变化值，并记录。
定日镜在某一区域转动时，如果需要自动跟踪且转动角度小于2mrad，那么控制器根据角度自动算出电磁阀得电时间。
角度控制：
当转动角度大于2mrad时，此时的阀得电时间已经超出控制阀最大开度所需要的时间，采用角度控制的方式效率和精度更高。
当定日镜到达指定目标时，使其停止，由于惯性原因，定日镜会继续转动一定角度，并且此角度与定日镜的位置有关系。所以采用角度控制时需要知道惯性角度值。定日镜每转动1°，停止并记录惯性角度。
定日镜控制角度＝目标角度-惯性角度。
首先采集阀得电时间与角度变化的关系曲线，然后根据转动角度的大小得到阀需要的得电时间。
实际阀得电时间有转动角度决定。
两根油缸驱动定日镜转动360°，在整个运行周期内，有4次油缸伸缩换向，所以整个周期分成了5个区域，由于每个区域的需要的转矩不同，所以每个区域都需要单独采集数据。
控制器自动选的对应的得电时间。
控制系统中设置有倾角传感器，实时反馈结构的实际角度。当角度反馈值等于控制值时，立刻断开电磁阀。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，所述生成时间控制指令的步骤包括：
将定日镜的全程转动范围分为5个区域；
获取电磁阀分别在每个区域内的多组得电时间段以及相应的得电时间段所对应的定日镜的角度变化值；
根据所述每个区域内电磁阀的多组得电时间段以及所述相应的得电时间段所对应的定日镜的角度变化值，生成电磁阀多组得电时间段与所述定日镜的角度变化值之间的映射关系；
根据所述定日镜转动角度的输入值以及所述映射关系，分别生成在每个区域内控制电磁阀的得电时间的时间控制指令。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过控制阀门得电时间，从而控制进入油缸的油量，最终达到小角度控制的目的；两根油缸驱动定日镜转动360°，在整个运行周期内，有4次油缸伸缩换向，所以整个周期分成了5个区域，由于每个区域的需要的转矩不同，所以每个区域都需要单独采集数据；控制电磁阀的得电时间，使得电磁阀在转动角度较小时并未达到最大开度，进入油缸的流量较少，油缸伸缩距离很小，提高定日镜转动角度的精准性，提高定日镜角度控制的效率。
进一步地，所述生成角度控制指令的步骤包括：
获取定日镜转动的惯性角度值；
根据所述定日镜转动的惯性角度值以及所述定日镜转动角度的输入值，生成控制定日镜转动的角度控制指令。
采用上述进一步方案的有益效果是：根据所述定日镜转动的惯性角度值以及所述定日镜转动角度的输入值，计算定日镜转动的控制角度，使得定日镜按照用户的预期，准确地实现角度的转动，提高定日镜的准确性，提高定日镜角度控制的效率。
进一步地，所述控制定日镜转动的角度控制指令中包括：定日镜转动的控制角度值；
通过下述公式计算所述定日镜转动的控制角度值：
ω1＝ω2-ω3，
其中，ω1为定日镜转动的控制角度值；ω2为定日镜转动角度的输入值；ω3为定日镜转动的惯性角度值。
采用上述进一步方案的有益效果是：根据所述定日镜转动的惯性角度值以及所述定日镜转动角度的输入值，计算定日镜转动的控制角度，使得定日镜按照用户的预期，准确地实现角度的转动，提高定日镜的准确性，提高定日镜角度控制的效率。
进一步地，所述第一预设角度值为2mrad。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用时间和角度联合控制的策略。当运行角度小于2mrad时，采用时间控制；当运行角度大于等于2mrad，采用角度控制，对定日镜进行相应控制，使得定日镜可以转动角度1mrad之内的角度，提高定日镜转动角度的精准性，提高定日镜角度控制的效率。
此外，本发明还提供了一种定日镜自动跟踪控制系统，其包括：
获取模块，用于获取定日镜转动角度的输入值以及第一预设角度值；
处理模块，用于判断所述定日镜转动角度的输入值是否小于所述第一预设角度值；
若判断结果为是，则生成时间控制指令；
若判断结果为否，则生成角度控制指令；
发送模块，用于将所述时间控制指令或者所述角度控制指令发送至用户的终端和/或定日镜自动跟踪控制系统中执行。
本发明的有益效果是：根据定日镜转动角度的输入值以及第一预设角度值，判定生成时间控制指令或者角度控制指令，按照实际情况以及相关角度值，对定日镜进行相应控制，使得定日镜可以转动角度1mrad之内的角度，提高定日镜转动角度的精准性，提高定日镜角度控制的效率。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，所述处理模块，还用于将定日镜的全程转动范围分为5个区域；
所述获取模块，还用于获取电磁阀分别在每个区域内的多组得电时间段以及相应的得电时间段所对应的定日镜的角度变化值；
所述处理模块，还用于根据所述每个区域内电磁阀的多组得电时间段以及所述相应的得电时间段所对应的定日镜的角度变化值，生成电磁阀多组得电时间段与所述定日镜的角度变化值之间的映射关系；
所述处理模块，还用于根据所述定日镜转动角度的输入值以及所述映射关系，分别生成在每个区域内控制电磁阀的得电时间的时间控制指令。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过控制阀门得电时间，从而控制进入油缸的油量，最终达到小角度控制的目的；两根油缸驱动定日镜转动360°，在整个运行周期内，有4次油缸伸缩换向，所以整个周期分成了5个区域，由于每个区域的需要的转矩不同，所以每个区域都需要单独采集数据；控制电磁阀的得电时间，使得电磁阀在转动角度较小时并未达到最大开度，进入油缸的流量较少，油缸伸缩距离很小，提高定日镜转动角度的精准性，提高定日镜角度控制的效率。
进一步地，所述获取模块，还用于获取定日镜转动的惯性角度值；
所述处理模块，还用于根据所述定日镜转动的惯性角度值以及所述定日镜转动角度的输入值，生成控制定日镜转动的角度控制指令。
采用上述进一步方案的有益效果是：根据所述定日镜转动的惯性角度值以及所述定日镜转动角度的输入值，计算定日镜转动的控制角度，使得定日镜按照用户的预期，准确地实现角度的转动，提高定日镜的准确性，提高定日镜角度控制的效率。
进一步地，所述控制定日镜转动的角度控制指令中包括：定日镜转动的控制角度值；
所述处理模块，还用于通过下述公式计算所述定日镜转动的控制角度值：
ω1＝ω2-ω3，
其中，ω1为定日镜转动的控制角度值；ω2为定日镜转动角度的输入值；ω3为定日镜转动的惯性角度值。
采用上述进一步方案的有益效果是：根据所述定日镜转动的惯性角度值以及所述定日镜转动角度的输入值，计算定日镜转动的控制角度，使得定日镜按照用户的预期，准确地实现角度的转动，提高定日镜的准确性，提高定日镜角度控制的效率。
进一步地，所述第一预设角度值为2mrad。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用时间和角度联合控制的策略。当运行角度小于2mrad时，采用时间控制；当运行角度大于等于2mrad，采用角度控制，对定日镜进行相应控制，使得定日镜可以转动角度1mrad之内的角度，提高定日镜转动角度的精准性，提高定日镜角度控制的效率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种定日镜自动跟踪控制方法，其特征在于，包括：
获取定日镜转动角度的输入值以及第一预设角度值；
判断所述定日镜转动角度的输入值是否小于所述第一预设角度值；
若是，则生成时间控制指令；所述生成时间控制指令的步骤包括：
将定日镜的全程转动范围分为5个区域；
获取电磁阀分别在每个区域内的多组得电时间段以及相应的得电时间段所对应的定日镜的角度变化值；
根据所述每个区域内电磁阀的多组得电时间段以及所述相应的得电时间段所对应的定日镜的角度变化值，生成电磁阀多组得电时间段与所述定日镜的角度变化值之间的映射关系；
根据所述定日镜转动角度的输入值以及所述映射关系，分别生成在每个区域内电磁阀的得电时间的时间控制指令；
若否，则生成角度控制指令；
将所述时间控制指令或者所述角度控制指令发送至用户的终端和/或定日镜自动跟踪控制系统中执行。
2.根据权利要求1所述的一种定日镜自动跟踪控制方法，其特征在于，所述生成角度控制指令的步骤包括：
获取定日镜转动的惯性角度值；
根据所述定日镜转动的惯性角度值以及所述定日镜转动角度的输入值，生成控制定日镜转动的角度控制指令。
3.根据权利要求2所述的一种定日镜自动跟踪控制方法，其特征在于，所述控制定日镜转动的角度控制指令中包括：定日镜转动的控制角度值；
通过下述公式计算所述定日镜转动的控制角度值：
ω1＝ω2-ω3，
其中，ω1为定日镜转动的控制角度值；ω2为定日镜转动角度的输入值；ω3为定日镜转动的惯性角度值。
4.根据权利要求1所述的一种定日镜自动跟踪控制方法，其特征在于，所述第一预设角度值为2mrad。
5.一种定日镜自动跟踪控制系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取定日镜转动角度的输入值以及第一预设角度值；
处理模块，用于判断所述定日镜转动角度的输入值是否小于所述第一预设角度值；
若判断结果为是，则生成时间控制指令；
所述处理模块，还用于将定日镜的全程转动范围分为5个区域；
所述获取模块，还用于获取电磁阀分别在每个区域内的多组得电时间段以及相应的得电时间段所对应的定日镜的角度变化值；
所述处理模块，还用于根据所述每个区域内电磁阀的多组得电时间段以及所述相应的得电时间段所对应的定日镜的角度变化值，生成电磁阀多组得电时间段与所述定日镜的角度变化值之间的映射关系；
所述处理模块，还用于根据所述定日镜转动角度的输入值以及所述映射关系，分别生成在每个区域内电磁阀的得电时间的时间控制指令；
若判断结果为否，则生成角度控制指令；
发送模块，用于将所述时间控制指令或者所述角度控制指令发送至用户的终端和/或定日镜自动跟踪控制系统中执行。
6.根据权利要求5所述的一种定日镜自动跟踪控制系统，其特征在于，
所述获取模块，还用于获取定日镜转动的惯性角度值；
所述处理模块，还用于根据所述定日镜转动的惯性角度值以及所述定日镜转动角度的输入值，生成控制定日镜转动的角度控制指令。
7.根据权利要求6所述的一种定日镜自动跟踪控制系统，其特征在于，所述控制定日镜转动的角度控制指令中包括：定日镜转动的控制角度值；
所述处理模块，还用于通过下述公式计算所述定日镜转动的控制角度值：
ω1＝ω2-ω3，
其中，ω1为定日镜转动的控制角度值；ω2为定日镜转动角度的输入值；ω3为定日镜转动的惯性角度值。
8.根据权利要求5所述的一种定日镜自动跟踪控制系统，其特征在于，所述第一预设角度值为2mrad。
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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