[发明专利]大型光电望远镜镜头机构分布控制方法及控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种分布控制方法及控制系统，具体地说，是一种针对大型光电望远镜的各个镜头机构的分布控制方法及控制系统，适用于局部或整个光电望远镜镜头机构，还可将光电望远镜其它相关机构的控制包括在内。

背景技术

当前大型光电望远镜随着技术发展和研究深入，功能不断增强，机架上负荷的各种光电镜头及相关设备也随之增多，这些设备在机架上分散固定安装，使系统连接和控制的难度和复杂度增加。既有的控制方法一般有三种，第一种点对点连接，每个镜头配置一台控制器，控制器使用多个I/O对镜头的各个机构实现控制；第二种是串联网络，通过菊花链的形式将各个机构连接成网络实现控制；第三种是并联网络，各个机构连接到总线上实现控制。

第一种方法需要外部控制器具备多个输出端口以支持点对点的连接，中间连接线繁多，在光电望远镜上使用时配线和集成复杂，增加了设备不可靠因素，在程序设计上比较复杂，目前使用较少。第二种方法的问题在于如果中间一个节点出现故障，将导致这个节点及之后的所有节点将无法控制，设置整个网络都被错误数据占据导致瘫痪，并且在应用中越靠后的节点通信延迟越大，不太适应光电望远镜实时控制的发展趋势。第三种方法适合在光电望远镜上应用，以RS485总线为代表，存在的问题是半双工单主模式要求一个时刻只能有一个节点发送数据。目前在汽车电子行业广泛地采用了标准的现场总线，其中CAN总线的应用占有较大的比例，它具有成本和性能的优势，是半双工多主竞争总线模式，在容错性和抗干扰能力上表现优异，将这种技术应用到光电望远镜上能克服上述三种既有方法上的不足，在光电望远镜电子系统内发挥独特优势，并将在一段时间内满足光电望远镜发展的需求。

发明内容

本发明的目的是解决既有方法所存在的一些问题，将一种通用标准总线协议引入大型光电望远镜的特定应用中，提供一种将多个机构并联入控制网络实现实时可靠控制的方法，大型光电望远镜上采用此方法将各个分散机构互联正是通用技术与特定设备相结合的成功应用。

本发明的技术方案是，一种大型光电望远镜镜头机构分布控制方法，大型光电望远镜每个镜头机构的控制以总线方式构成控制网络，其外部与内部的通信通过总线上一个专门节点，称之为接口节点，来交换，各个分布的镜头机构的控制是通过总线上的各个专门节点，称之为控制节点，来实现。

进一步的，所述的控制网络采用现场总线连接。

进一步的，所述的现场总线连接选择现场总线的CAN总线来实现。

进一步的，所述接口节点是一块由可编程微控制器和接口外设元件开发的板卡。

进一步的，所述的板卡采用TI公司的C2000芯片作为微控制器。

进一步的，所述的控制节点是一块由可编程微控制器和其它外设元件开发的板卡。

进一步的，所述的板卡采用TI公司的C2000芯片作为微控制器。

进一步的，所述控制方法定义了两种数据格式，分别是外部接口数据格式和控制网络内部数据格式。

进一步的，所述的数据格式定义了8*8bits的外部串口数据格式和4*16bit的CAN总线内部数据格式。

进一步的，所述控制方法具体为：加电启动后所述接口节点发送内测数据将总线上的控制节点查询到并记录，进入等待循环；等待循环中有两种情况，一是接口节点接收到外部指令，进入外转内协议解析函数，然后将解析后的指令发送给指定的控制节点执行，之后进入循环等待；二是接口节点接收到内部状态，进入内转外协议解析函数，将解析后的状态送给外部，之后进入循环等待；

加电启动后所述控制节点完成一次对其所控制的机构的检测和设置，然后进入循环等待控制指令；收到指令后进入控制函数，设置控制参数并启动周期中断时钟，对机构进行过程控制，完成后送出机构状态，然后进入循环等待。