[发明专利]一种单轴旋转平台的控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制系统，具体的说是一种单轴旋转平台的控制系统。

背景技术

随着惯性导航技术的发展，对惯性导航系统的精度、小型化和低成本的要求越来越高。消除惯性导航系统的核心器件-陀螺的常值误差，是提高导航系统的主要技术途径。通过将陀螺固连在转台上，转台旋转多个位置，对角位置的数据相减，可消除陀螺常值误差，因此旋转平台成为惯性导航系统的关键技术之一。

发明内容

本发明是涉及的是一种一种单轴旋转平台的控制系统。

本发明的目的是这样实现的：

一种单轴旋转平台的控制系统，其组成包括：控制电路、驱动电路、多极旋转变压器、步进电机、上位机。

所述的一种单轴旋转平台的控制系统，其特征在于控制电路是由控制芯片ARM搭建的最小系统和角度测量电路组合而成的。

所述的一种单轴旋转平台的控制系统，其特征在于计算机系统的输出接口连接至电机驱动电路的输入接口，电机驱动电路的输出接口连接至步进电机的输入接口。

所述的一种单轴旋转平台的控制系统，其特征在于系统根据平台旋转的要求，控制上位机发出控制指令，使得系统执行控制程序。

所述的一种单轴旋转平台的控制系统，其特征在于多极旋转变压器就是作为设计的闭环系统的反馈元件，它与转台固连在一起，测量出步进电机所在的角度，将其反馈给控制系统。

所述的一种单轴旋转平台的控制系统，其特征在于通过上位机发送的指令给控制芯片，控制芯片产生PWM脉冲信号，信号送入驱动电路，驱动步进电机旋转到指定位置。

控制电路是由控制芯片ARM搭建的最小系统和角度测量电路组合而成的。

计算机系统的输出接口接至电机驱动电路的输入接口，电机驱动电路的输出接口接至步进电机的输入接口，步进电机的输出接口接至联轴器的输入接口，联轴器的输出接口接至蜗轮蜗杆传动机构的输入接口，蜗轮蜗杆传动机构的输出接口接至旋转平台的输入接口，旋转平台的输出接口接至多级旋变的输入接口，多级旋变的输出接口接至角度测量电路的输入接口，角度测量电路的输出接口接至计算机系统的输入接口。

系统根据平台旋转的要求，控制上位机发出控制指令，使得系统执行控制程序。

多极旋转变压器就是作为设计的闭环系统的反馈元件，它与转台固连在一起，测量出步进电机所在的角度，将其反馈给控制系统。

通过上位机发送的指令给控制芯片，控制芯片产生PWM脉冲信号，信号送入驱动电路，驱动步进电机旋转到指定位置。

附图说明

图1总体系统结构框图

图2系统控制过程流程图；

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细的描述：

一种单轴旋转平台的控制系统，其组成包括：控制电路、驱动电路、多极旋转变压器、步进电机、上位机。

其特征在于控制电路是由控制芯片ARM搭建的最小系统和角度测量电路组合而成的。

其特征在于计算机系统的输出接口连接至电机驱动电路的输入接口，电机驱动电路的输出接口连接至步进电机的输入接口。

其特征在于系统根据平台旋转的要求，控制上位机发出控制指令，使得系统执行控制程序。

其特征在于多极旋转变压器就是作为设计的闭环系统的反馈元件，它与转台固连在一起，测量出步进电机所在的角度，将其反馈给控制系统。

其特征在于通过上位机发送的指令给控制芯片，控制芯片产生PWM脉冲信号，信号送入驱动电路，驱动步进电机旋转到指定位置。

通过串口将上位机与控制电路连接在一起，可以通过上位机不同的指令来控制系统来执行不同的程序，其中包括转动控制（转动角度、转动方向），查询位置，立即停止指令，复位指令等。通过与上位机的通信，本发明可以测得需要的数据，能够通过对数据的分析计算，得到系统的稳定性。

步进电机的转速通过控制芯片对PWM信号发生，来控制步进电机驱动电路，从而控制步进电机的速度。步进电机的转动角度通过驱动芯片来控制步进电机的转动步数，根据步进电机的步距角和步进电机的通电方式来决定步进电机的转动角度。

本发明采用的多极旋转变压器是一个需要两路激磁的，四路输出的变压器，它和角度测量电路组合构成了测角系统。电源发生器给多极旋变正负15V的激磁信号，这样，多极旋变就能反馈出此时步进电机的旋转角度。四个输出信号分别是精正、精余、粗正、粗余信号，四个信号经过测角电路的模数转化，送入控制电路，实现反馈。角度准确测量为平台控制提供角度反馈，也为惯性系统进行解算提供位置参数

角度测量步骤主要分为三个部分进行，分别是接收多极旋转变压器所发出的角度、对所接收的角度进行象限的判断、通过测角公式带入计算测出真实角度。