CN115113655A - 一种用于施加干扰的转台控制系统及控制方法 - Google Patents

一种用于施加干扰的转台控制系统及控制方法 Download PDF

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杨永友
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Abstract

本发明公开了一种用于施加干扰的转台控制系统及控制方法，涉及转台控制技术领域，其中系统包括：控制模块，所述控制模块用于实现控制功能；转台机构，所述转台机构与所述控制模块电性连接，用于根据所述控制模块发出的控制指令进行反馈控制；本发明在既定控制数值上施加干扰量，干扰量一般远小于既定控制量，使得转台的速度或者位置为非精确值，扩大传感器测试范围。

Description

一种用于施加干扰的转台控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及转台控制技术领域，更具体的说是涉及一种用于施加干扰的转台控制系统及控制方法。
背景技术
目前，转台是一种常用传感器测试辅助设备，可以执行连续转动或者转动指定角度等机械动作。在转台上固定好加速度、角度、角速度等传感器，实施精确的连续转动或者转动一定的角度，对比转台的控制量和传感器测量值，可以测试传感器的性能，也可以标定传感器的测量结果。因此，转台通常追求高精度的速度控制或者转动角度控制性能，精度越高，越有利于完成传感器标定的任务。
但是，在实际测试场景中，科研人员不仅要通过转台来标定传感器，也希望利用转台来模拟传感器在现实应用中要面临的工作状态，即在转动的过程中速度或者位置掺杂一定的干扰量，这需要对转台的控制方法施加改进才能达到目的。而现有技术中涉及转台控制方法中缺少对转台施加干扰量的控制过程。
因此，如何提供一种能够解决上述问题的转台控制系统及控制方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于施加干扰的转台控制系统及控制方法，在既定控制数值上施加干扰量，干扰量一般远小于既定控制量，使得转台的速度或者位置为非精确值，扩大传感器测试范围。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于施加干扰的转台控制系统，包括：
控制模块，所述控制模块用于实现控制功能；
转台机构，所述转台机构与所述控制模块电性连接，用于根据所述控制模块发出的控制指令进行反馈控制。
优选的，所述控制模块包括：
控制单元，用于实现控制功能；
人机交互单元，所述人机交互单元与所述控制单元连接，用于完成转台控制参数设定以及控制模式选取。
优选的，所述转台机构包括依次连接的电动机、减速器、蜗轮蜗杆及工作台面，且所述电动机与所述控制单元电性连接。
进一步，本发明还提供一种利用上述任一项所述的一种用于施加干扰的转台控制系统的控制方法，包括以下步骤：
S1：利用所述人机交互单元完成控制参数设定及初始化、控制模式选取，并将上述信息发送至所述控制单元；
S2：所述控制单元构建控制函数，根据所述控制函数获取最小控制时间单元；
S3：判断所述转台机构是否达到运行时间，若达到则以所述最小控制时间单元对所述转台机构进行控制。
优选的，所述S2中，控制函数为随机函数、方波函数、三角函数中的任一种或任几种。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种用于施加干扰的转台控制系统及控制方法，通过在既定控制数值上施加干扰量，干扰量一般远小于既定控制量，使得转台的速度或者位置为非精确值，有利于人们在研究转动、位置、姿态测量算法时在实验室进行测试，充分验证算法可靠性和准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种用于施加干扰的转台控制系统的结构原理框图；
图2为本发明提供的一种用于施加干扰的转台控制方法的整体流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见附图1所示，本发明实施例公开了一种用于施加干扰的转台控制系统，包括：
控制模块1，控制模块1用于实现控制功能；
转台机构2，转台机构2与控制模块1电性连接，用于根据控制模块1发出的控制指令进行反馈控制。
在一个具体的实施例中，控制模块1包括：
控制单元11，用于实现控制功能；
人机交互单元12，人机交互单元12与控制单元11连接，用于完成转台控制参数设定以及控制模式选取。
在一个具体的实施例中，转台机构2包括依次连接的电动机21、减速器22、蜗轮蜗杆23及工作台面24，且电动机21与控制单元11电性连接。
本发明实施例提供的上述系统具体工作过程如下：
当本发明实施例用于角度传感器测试时，人机交互单元12完成用户控制参数设定和转台状态显示；控制单元11按照用户设定的参数，控制电动机21动作，并读取安装在台面上的角度传感器数据进行反馈控制；电动机21受控制单元11控制后主轴转动，经过减速器22减速，再传给蜗轮蜗杆23，由蜗轮蜗杆23驱动工作台面24转动，工作台面24主要作用是固定被标定的传感器。
由上述结构可见，减速器22和蜗轮蜗杆23只起到运动传递作用，工作台面24的运动特征由控制单元11发起、电动机21执行的。因此在控制过程中施加随机误差的转台速度和位置控制方法主要在控制单元11中执行，控制电动机21的动作。
参见附图2所示，本发明实施例还提供一种利用上述实施例任一项的一种用于施加干扰的转台控制系统的控制方法，包括以下步骤：
S1：利用人机交互单元12完成控制参数设定及初始化、控制模式选取，并将上述信息发送至控制单元11，其中控制模式可以包括连续转动模式或间断位置控制模式；
S2：控制单元11构建控制函数，根据控制函数获取最小控制时间单元；
S3：判断转台机构2是否达到运行时间，若达到则以最小控制时间单元对转台机构2进行控制。
具体的，控制函数的具体表达式可以为：
S(n)＝N*S0(n)+Sa(n)
式中，S(n)是转动速度控制函数，位置控制模式N＝1，转动控制模式时1<N<NMAX，其中NMAX由用户设定的运行时间而定；S0(n)为标准正弦函数，为主转动速度；Sa(n)是施加的干扰量，干扰量人为生成，具有不同类型。
在一个具体的实施例中，S2中，控制函数为随机函数、方波函数、三角函数中的任一种或任几种。
具体的，控制函数的类型可以包括：
(1)随机函数，频率范围fN和幅度AN可设定，用于模拟实际工作中的状态，综合考虑；
(2)特定函数，如正弦、三角、方波函数，频率范围fN和幅度AN可设定，用于定量定性分析某种特定干扰量对传感器数据接收的影响；
(3)特征函数，可由用户编辑，用于模拟特殊工况下运动，考察传感器的数据采集，研制相应的信号调理算法和控制策略。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种用于施加干扰的转台控制系统，其特征在于，包括：
控制模块(1)，所述控制模块(1)用于实现控制功能；
转台机构(2)，所述转台机构(2)与所述控制模块(1)电性连接，用于根据所述控制模块(1)发出的控制指令进行反馈控制。
2.根据权利要求1所述的一种用于施加干扰的转台控制系统，其特征在于，所述控制模块(1)包括：
控制单元(11)，用于实现控制功能；
人机交互单元(12)，所述人机交互单元(12)与所述控制单元(11)连接，用于完成转台控制参数设定以及控制模式选取。
3.根据权利要求2所述的一种用于施加干扰的转台控制系统，其特征在于，所述转台机构(2)包括依次连接的电动机(21)、减速器(22)、蜗轮蜗杆(23)及工作台面(24)，且所述电动机(21)与所述控制单元(11)电性连接。
4.一种利用权利要求1-3任一项所述的一种用于施加干扰的转台控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：利用所述人机交互单元(12)完成控制参数设定及初始化、控制模式选取，并将上述信息发送至所述控制单元(11)；
S2：所述控制单元(11)构建控制函数，根据所述控制函数获取最小控制时间单元；
S3：判断所述转台机构(2)是否达到运行时间，若达到则以所述最小控制时间单元对所述转台机构(2)进行控制。
5.根据权利要求4所述的一种用于施加干扰的转台控制系统的控制方法，其特征在于，所述S2中，控制函数为随机函数、方波函数、三角函数中的任一种或任几种。
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