CN208224851U - 控制电路和粗瞄控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种控制电路和粗瞄控制系统，所述控制电路应用于激光通讯粗瞄控制系统。所述控制电路包括主控制芯片、定时单元、外中断单元、数据读入单元以及模数转换单元。所述控制电路能够接收测角系统以及测速机电路的模拟信号，并根据反馈信息与指令进行比较完成校正算法综合，得到控制量以控制转台达到指定的位置，在反馈信息与指令的同时影响下，所述控制系统能够使粗瞄控制系统的定位更加准确，以实现高精度的精密定位控制。

Description

控制电路和粗瞄控制系统

技术领域

本实用新型涉及自动控制领域，具体而言，涉及一种控制电路和粗瞄控制系统。

背景技术

星地激光通讯由于其具有抗无线电等干扰的优点而具有极大的潜在用途。但由于激光通讯对指向性要求很高，而星地之间的距离又较大，因此要求瞄准系统必须具有相当高的定位精度和伺服精度。

为了满足高精度的瞄准控制，采用分段控制策略，即采用两套控制系统，一套精瞄系统以及一套粗瞄系统，粗瞄系统必须保证地面瞄准控制首先进入精瞄系统的作动范围，然后系统切换到精瞄控制，以便实现超高精度的瞄准。

因此，粗瞄系统必须要有很高的定位精度以及高精度的低速伺服性能，但在现有技术中，这并没有得到很好的解决。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型实施例提供一种控制电路和粗瞄控制系统。

第一方面，本实用新型实施例提供一种控制电路，应用于激光通讯粗瞄控制系统；所述控制电路包括主控制芯片、定时单元、外中断单元、数据读入单元以及模数转换单元；

所述定时单元与主控制芯片连接，用于为所述主控制芯片提供触发信号，以便所述主控制芯片根据该触发信号进行角度粗瞄以及超速保护；

所述外中断单元与主控制芯片连接，用于为主控制芯片提供中断信号，以便所述主控主控制芯片根据该中断信号暂停所述控制电路的当前工作状态并控制所述数据读入单元读取数据；

所述数据读入单元与主控制芯片连接，用于读取测角数据以及控制指令数据；

所述模数转换单元与主控制芯片连接，用于将输入的模拟信号转换为数字信号。

可选地，在本实施例中，所述控制电路还包括16位外部数据总线；所述数据读入单元与16位外部数据总线连接，用于从所述16位外部数据总线读取测角及控制指令数据。

可选地，在本实施例中，所述控制电路还包括16位外部地址总线，所述外中断单元包括地址输入锁存器以及地址编码单元，用于接收远控计算机的指令信号；所述地址输入锁存器与所述16位外部地址总线连接，用于从所述16位外部地址总线获取有效地址；

所述地址编码单元与所述地址输入锁存器相连，用于为主控制芯片提供一个外中断信号，以便所述主控制芯片根据该中断信号暂停所述控制电路的当前工作状态并控制数据读入单元读取数据。

可选地，在本实施例中，所述模数转换单元包括多路转换单元、A/D转换器和D/A转换器；

所述多路转换单元与A/D转换器连接，用于选择读取的模拟信号，其中，所述模拟信号包括测速机信号和其他模拟输入信号；

所述A/D转换器与所述主控制芯片连接，用于将所述多路转换单元读取的模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号发送给所述主控制芯片进行校正算法综合，得到控制量；

所述D/A转换器与所述主控制芯片连接，用于将数字信号转换为模拟信号并输出到力矩电机。

可选地，在本实施例中，所述控制电路还包括地址输出单元；

所述地址输出单元与所述16位地址总线连接，用于获取外部的测角系统提供的有效地址。

可选地，在本实施例中，所述控制电路还包括状态查询单元；

所述状态查询单元连接在所述A/D转换器与所述主控制芯片之间，用于对当前A/D转换状态进行判断。

第二方面，本实用新型还提供了一种粗瞄控制系统，所述粗瞄控制系统包括指令计算机接口、转台以及第一方面所述的控制电路；

所述控制电路通过所述指令计算机接口发送控制指令控制所述转台的转动角度，以改变粗瞄角度。

可选地，在本实施例中，所述指令计算机接口为串行接口。

可选地，在本实施例中，所述指令计算机接口采用RS422接口。

可选地，在本实施例中，所述指令计算机接口采用RS232接口。

相对于现有技术，本实用新型实施例具有以下有益效果：

本实用新型提供一种控制电路和粗瞄控制系统，应用于激光通讯粗瞄控制系统。所述控制电路包括主控制芯片、定时单元、外中断单元、数据读入单元以及模数转换单元。所述控制电路能够接收测角系统以及测速机电路的模拟信号，并根据反馈信息与指令进行比较完成校正算法综合，得到控制量以控制转台达到指定的位置，在反馈信息与指令的同时影响下，所述控制系统能够使粗瞄控制系统的定位更加准确，以实现高精度的精密定位控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的一种控制电路示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的外中断单元示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的模数转换单元示意图；

图4为本实用新型实施例2提供的一种粗瞄控制系统示意图。

图标：1-粗瞄控制系统；10-控制电路；11-指令计算机接口；12-转台；101-主控制芯片；102-定时单元；103-外中断单元；1031-地址编码单元；1032-地址输入锁存器；104-数据读入单元；105-数模转换单元；1051-多路转换单元；1052-A/D转换器；1053-D/A转换器；1054-状态查询单元；106-地址输出单元；107-16位外部地址总线；108-16位外部数据总线。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，“垂直”等术语并不表示要求部件之间绝对垂直，而是可以稍微倾斜。如“垂直”仅仅是指其方向相对而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

请参照图1，图1为本实用新型实施例1提供的一种控制电路示意图，所述控制电路10包括主控制芯片101、定时单元102、外中断单元103、数据读入单元104以及模数转换单元105。

所述定时单元102与主控制芯片101连接，用于为所述主控制芯片101提供触发信号，所述定时单元102的定时信号来源于外部设置的高稳定度、高精度的晶振，经分频后得到的定时脉冲为所述主控制芯片提供触发信号，以便所述主控芯片101根据该触发信号进行角度粗瞄以及超速保护。

所述外中断单元103与主控制芯片101连接，用于为主控制芯片101提供中断信号，以便所述主控制芯片101根据该中断信号暂停所述控制电路10的当前工作状态并控制所述数据读入单元104读取数据。

所述数据读入单元104与主控制芯片101连接，用于读取测角数据以及控制指令数据；所述模数转换单元105与主控制芯片101连接，用于将输入的模拟信号转换为数字信号。

所述控制电路还包括16位外部数据总线108；所述数据读入单元104与16位外部数据总线108连接，用于从所述16位外部数据总线108读取测角及控制指令数据。

所述控制电路还包括地址输出单元106；所述地址输出单元106与所述16位地址总线连接107，用于获取外部的测角系统提供的有效地址。

当所述控制电路10响应上述提到的触发信号时，则进入控制算法综合。首先判断当前控制电路10是否处于工作繁忙状态，若不是此状态，则向所述地址输出单元106写入测角系统提供的有效地址，并将测角系统的角位置数据值发送至所述16位外部数据总线108，所述控制电路10通过所述数据读入单元104读取此数据值并与指令信号进行比较，求出一个偏差值供控制算法综合使用，经过校正算法运算给出控制量发送至所述D/A转换器1053，完成一次控制周期。

请参照图2，图2位本实用新型实施例提供的外中断单元的示意图，所述控制电路10还包括16位外部地址总线107，所述外中断单元103包括地址输入锁存器1032以及地址编码单元1031，用于接收远控计算机的指令信号；所述地址输入锁存器1032与所述16位外部地址总线107连接，用于从所述16位外部地址总线107获取有效地址。

所述地址编码单元1031与所述地址输入锁存器1032相连，用于为主控制芯片101提供一个外中断信号，以便所述主控制芯片101根据该中断信号暂停所述控制电路10的当前工作状态并控制数据读入单元104读取数据。

所述外中断单元103的主要功能是接收远控计算机的指令信号，每当远控计算机有新的给定时，使系统进入工作繁忙状态，此时所述主控制芯片101停止往外总线写入数据，然后在所述16位外部地址总线107写一个有效地址，所述地址输入锁存器1032能够获取到此地址，经过所述地址编码单元1031产生一个外中断信号，当所述控制电路10响应此中断信号后，中断当前的控制综合算法处理，转而通过所述数据读入单元读取控制指令，以便根据新的指令决定新的工作方式和进行新的控制算法综合。

请参照图3，图3为本实用新型实施例提供的模数转换单元的示意图，所述模数转换单元105包括多路转换单元1051、A/D转换器1052和D/A转换器1053。

所述多路转换单元1051与A/D转换器1052连接，用于选择读取的模拟信号，其中，所述模拟信号包括测速机信号和其他模拟输入信号，将选择后的模拟信号发送至所述A/D转换器1052。

所述A/D转换器1052与所述主控制芯片101连接，用于将所述多路转换单元1051读取的模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号发送给所述主控制芯片101进行校正算法综合，得到控制量，并将该控制量发送至所述D/A转换器。

所述D/A转换器1053与所述主控制芯片101连接，用于将数字信号转换为模拟信号并输出到力矩电机，以控制力矩电机的转速。

在本实施例的另一种实施方式中，所述控制电路10还包括状态查询单元1054；所述状态查询单元1054连接在所述A/D转换器1052与所述主控制芯片101之间，用于对当前A/D转换状态进行判断，以便读取到有效的A/D转换值。

实施例二

请参照图4，图4为本实用新型实施例提供的一种粗瞄控制系统示意图，所述粗瞄控制系统1包括指令计算机接口11、转台12以及实施例一中的控制电路10。

所述控制电路10通过所述指令计算机接口11发送控制指令控制所述转台12的转动角度，以改变粗瞄角度；所述指令计算机接口为串行接口。

在本实施例的第一种实施方式中，所述指令计算机接口11采用RS422接口，用于完成指令的下达和主控测角信息的上传。

在本实施例的第二种实施方式中，所述指令计算机接口11采用RS232接口，用于完成指令的下达和主控测角信息的上传。

综上所述，本实用新型提供一种控制电路和粗瞄控制系统，应用于激光通讯粗瞄控制系统。所述控制电路包括主控制芯片、定时单元、外中断单元、数据读入单元以及模数转换单元。所述控制电路能够接收测角系统以及测速机电路的模拟信号，并根据反馈信息与指令进行比较完成校正算法综合，得到控制量以控制转台达到指定的位置，在反馈信息与指令的同时影响下，所述控制系统能够使粗瞄控制系统的定位更加准确，以实现高精度的精密定位控制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制电路，其特征在于，应用于激光通讯粗瞄系统；所述控制电路包括主控制芯片、定时单元、外中断单元、数据读入单元以及模数转换单元；

所述定时单元与主控制芯片连接，用于为所述主控制芯片提供触发信号，以便所述主控制芯片根据该触发信号进行角度粗瞄以及超速保护；

所述外中断单元与主控制芯片连接，用于为主控制芯片提供中断信号，以便所述主控制芯片根据该中断信号暂停所述控制电路的当前工作状态并控制所述数据读入单元读取数据；

所述数据读入单元与主控制芯片连接，用于读取测角数据以及控制指令数据；

所述模数转换单元与主控制芯片连接，用于将输入的模拟信号转换为数字信号。

2.根据权利要求1所述的一种控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括16位外部数据总线；

所述数据读入单元与16位外部数据总线连接，用于从所述16位外部数据总线读取测角及控制指令数据。

3.根据权利要求1所述的一种控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括16位外部地址总线，所述外中断单元包括地址输入锁存器以及地址编码单元，用于接收远控计算机的指令信号；

所述地址输入锁存器与所述16位外部地址总线连接，用于从所述16位外部地址总线获取有效地址；

所述地址编码单元与所述地址输入锁存器相连，用于为主控制芯片提供一个外中断信号，以便所述主控制芯片根据该中断信号暂停所述控制电路的当前工作状态并控制数据读入单元读取数据。

4.根据权利要求1所述的一种控制电路，其特征在于，所述模数转换单元包括多路转换单元、A/D转换器和D/A转换器；

所述多路转换单元与A/D转换器连接，用于选择读取的模拟信号，其中，所述模拟信号包括测速机信号和其他模拟输入信号；

所述A/D转换器与所述主控制芯片连接，用于将所述多路转换单元读取的模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号发送给所述主控制芯片进行校正算法综合，得到控制量；

所述D/A转换器与所述主控制芯片连接，用于将数字信号转换为模拟信号并输出到力矩电机。

5.根据权利要求3所述的一种控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括地址输出单元；

所述地址输出单元与所述16位地址总线连接，用于获取外部的测角系统提供的有效地址。

6.根据权利要求4所述的一种控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括状态查询单元；

所述状态查询单元连接在所述A/D转换器与所述主控制芯片之间，用于对当前A/D转换状态进行判断。

7.一种粗瞄控制系统，其特征在于，所述系统包括指令计算机接口、转台以及权利要求1-6中任意一项所述的控制电路；

所述控制电路通过所述指令计算机接口发送控制指令控制所述状态的转动角度，以改变粗瞄角度。

8.根据权利要求7所述的粗瞄控制系统，其特征在于，所述指令计算机接口为串行接口。

9.根据权利要求8所述的一种粗瞄控制系统，其特征在于，所述指令计算机接口硬件采用RS422接口。

10.根据权利要求8所述的一种粗瞄控制系统，其特征在于，所述指令计算机接口硬件采用RS232接口。