[发明专利]压电执行器驱动的目标图像跟踪云台及其驱动控制方法

权利要求书

1.一种压电执行器驱动的目标图像跟踪云台，其特征在于包括云台底座(11)、第一编码器(12)、第一轴承及预紧系统(13)、水平旋转用压电陶瓷复合驱动器(14)、另一只水平旋转用压电陶瓷复合驱动器(15)、旋转框架(16)、仰俯驱动用压电陶瓷复合驱动器(17)、另一只仰俯驱动用压电陶瓷复合驱动器(18)、第二轴承(19)、探测镜头模组(112)、镜头模组安装框架(113)、仰俯回转轴(114)、第二编码器(115)和水平回转轴(118)；水平回转轴(118)通过第一轴承及预紧系统(13)安装在云台底座(11)上，水平回转轴(118)的下端连接第一编码器(12)，在水平回转轴(118)的一侧安装水平旋转用压电陶瓷复合驱动器(14)和另一只水平旋转用压电陶瓷复合驱动器(15)；旋转框架(16)固连在水平回转轴(118)上端，随着水平回转轴(118)旋转而旋转，仰俯回转轴(114)通过两端的第二轴承(19)安装在旋转框架(16)上，且仰俯回转轴(114)与水平回转轴(118)是垂直的，仰俯回转轴(114)的一端与第二编码器(115)连接，在仰俯回转轴(114)的一侧安装仰俯驱动用压电陶瓷复合驱动器(17)和另一只仰俯驱动用压电陶瓷复合驱动器(18)，探测镜头模组(112)安装在镜头模组安装框架(113)上，镜头模组安装框架(113)安装在仰俯回转轴(114)上，随仰俯回转轴(114)旋转而旋转，形成仰俯运动；所述的水平旋转用压电陶瓷复合驱动器(14)、另一只水平旋转用压电陶瓷复合驱动器(15)、仰俯驱动用压电陶瓷复合驱动器(17)、另一只仰俯驱动用压电陶瓷复合驱动器(18)的结构相同，包括横向叠层压电陶瓷接触头(21)、横向叠层压电陶瓷(22)、对称安装的横向叠层压电陶瓷(26)、纵向叠层压电陶瓷(23)、纵向叠层压电陶瓷接触头(24)、对称安装的横向叠层压电陶瓷接触头(27)和中间金属体(25)，在中间金属体(25)的一侧安装横向叠层压电陶瓷(22)，另一侧对称安装的横向叠层压电陶瓷(26)，与横向叠层压电陶瓷(22)垂直安装纵向叠层压电陶瓷(23)，在横向叠层压电陶瓷(22)的端头设有横向叠层压电陶瓷接触头(21)，在对称安装的横向叠层压电陶瓷(26)的端头设有对称安装的横向叠层压电陶瓷接触头(27)，在纵向叠层压电陶瓷(23)的端头设有纵向叠层压电陶瓷接触头(24)，其中横向叠层压电陶瓷接触头(21)、对称安装的横向叠层压电陶瓷接触头(27)与限位端接触，纵向叠层压电陶瓷接触头(24)与回转轴接触。

2.根据权利要求1所述的一种压电执行器驱动的目标图像跟踪云台，其特征在于还包括安装在水平回转轴(118)另一侧的对称安装的水平旋转用压电陶瓷复合驱动器(116)、对称安装的另一只水平旋转用压电陶瓷复合驱动器(117)。

3.根据权利要求1所述的一种压电执行器驱动的目标图像跟踪云台，其特征在于还包括安装在仰俯回转轴(114)另一侧的对称安装的仰俯驱动用压电陶瓷复合驱动器(110)、对称安装的另一只仰俯驱动用压电陶瓷复合驱动器(111)。

4.一种对权利要求1所述的压电执行器驱动的目标图像跟踪云台的驱动控制方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：首先通过测量手段得到电压位移滞回曲线，获得与运动状态相符的驱动电压与压电陶瓷执行器变形量的关系；

步骤2：根据步骤1得到的关系给压电陶瓷执行器输入相应的驱动电压，由编码器测量位移，再返回调整电压控制仰俯回转轴(114)或水平回转轴(118)的转动角度。