[发明专利]一种用于扫描成像系统消除像旋的双向控制方法

权利要求书

1.一种用于扫描成像系统消除像旋的双向控制方法，包括单电机指令跟踪控制器A、单电机指令跟踪控制器B、两个等效力矩估计器和四通道双向控制器，所述单电机指令跟踪控制器A和单电机指令跟踪控制器B分别用于扫描镜伺服电机和消旋机构伺服电机对指令的跟踪；所述等效力矩估计器为四通道双向控制器的计算提供力矩信息；所述四通道双向控制器用于协调扫描镜伺服电机和消旋机构伺服电机的转动；其特征是，具体方法为： 

步骤一、根据扫描镜转动指令，分别获得扫描镜伺服电机的角位置信息θ₁和角速度信息以及消旋机构伺服电机的角位置信息θ₂、角速度信息然后将消旋机构伺服电机的角位置信息乘以比例系数a后与扫描镜伺服电机的角位置信息作差，获得位置差值aθ₂-θ₁；将扫描镜伺服电机角位置信息乘以比例系数1/a后与消旋机构伺服电机的角位置信息作差，获得位置差值θ₁/a-θ₂；将扫描镜伺服电机的角速度信息和消旋机构伺服电机的角速信息计算速度信息差和

步骤二、单电机指令跟踪控制器A根据扫描镜转动指令与扫描镜伺服电机的角位置信息的差，获得扫描镜伺服电机的指令跟踪控制量u_c1；单电机指令跟踪控制器B根据所述扫描镜转动指令与乘以比例系数a的消旋机构伺服电机的角位置信息的差，获得消旋机构伺服电机的指令跟踪控制量u_c2； 

步骤三、计算扫描镜伺服电机和消旋机构伺服电机的等效力矩估计值； 

具体过程为：将步骤一获得的扫描镜伺服电机的角位置信息θ₁经等效力矩估计器内的标准电机逆模型与低通滤波器乘积的传递函数后，与上一周期经过低通滤波器的扫描镜伺服电机的双向控制量u_b1相减所得的差值作为扫描镜伺服电机上的等效力矩估计器的输出值；根据步骤一获得的消旋机构伺服电机的角位置信息θ₂经等效力矩估计器内的标准电机逆模型与低通滤波器乘积的传递函数后，与上一周期经过低通滤波器的消旋机构伺服电机的双向控制量u_b2相减所得的差值作为消旋机构伺服电机上的等效力矩估计器的输出值； 

步骤四、将步骤一获得的位置差值aθ₂-θ₁和θ₁/a-θ₂与步骤三获得的扫描镜伺服电机和消旋机构伺服电机的等效力矩估计值重新计算扫描镜伺服电机的双向控制量u_b1和消旋机构伺服电机的双向控制量u_b2； 

步骤五、将步骤二获得的扫描镜伺服电机的指令跟踪控制量u_c1和消旋机构 伺服电机的指令跟踪控制量u_c2分别与步骤四获得的扫描镜伺服电机的双向控制量u_b1和消旋机构伺服电机的双向控制量u_b2叠加，叠加后的输出值作用在相应的电机上。 

2.根据权利要求1所述的一种用于扫描成像系统消除像旋的双向控制方法，其特征在于，所述扫描镜伺服电机的双向控制量u_b1和消旋机构伺服电机的双向控制量u_b2的计算过程为：将步骤一获得的位置差值aθ₂-θ₁与速度信息差经过四通道双向控制器内的一个位置控制器计算控制量，所述控制量再与乘以比例系数a的消旋机构伺服电机上的等效力矩估计器输出值相加；获得扫描镜伺服电机的双向控制量u_b1；所述消旋机构伺服电机的双向控制量u_b2的获取过程为：将步骤一获得的位置差值θ₁/a-θ₂与速度信息差经过四通道双向控制器内的另一位置控制器计算控制量，所述控制量再与乘以比例系数1/a的扫描镜伺服电机上的等效力矩估计器输出值相加，获得消旋机构伺服电机的双向控制量u_b2。 

3.根据权利要求1所述的一种用于扫描成像系统消除像旋的双向控制方法，其特征在于，步骤三所述的上一周期为第一个执行周期时，经过低通滤波器的扫描镜伺服电机的双向控制量u_b1，与经过低通滤波器的消旋机构伺服电机的双向控制量u_b2的值为初值。