[发明专利]一种光电雷达由旋转扫描快速切换到凝视模式的控制方法

说明书

本发明公开了一种光电雷达由旋转扫描快速切换到凝视模式的控制方法。包括如下步骤：S1.已知光电雷达最大角加速度Ω_m、获取当前角速度ω₀；S2.计算顺时针优势区间；S3.根据θ_xr所处的优势区间，确定运动方案，规划从θ_0r到θ_1r的匀加速、匀减速过程的叠加过程，继而给光电雷达方位转轴提供最大角加速度Ω_m，将规划后的期望角位置和角速度与现行跟踪微分器测量获取的转轴当前角位置和角速度反馈进行比较，采用比例微粉控制器即可实现光电雷达由旋转扫描快速切换到凝视模式。本发明可以缩短由旋转扫描模式切换到凝视模式的时间，充分发挥光电雷达电机的电动转动能力和制动能力。

技术领域

本发明属于光电雷达控制技术领域，具体涉及一种光电雷达由旋转扫描快速切换到凝视模式的控制方法。

背景技术

光电雷达在执行防御任务时，主要工作在旋转扫描模式下，一旦发现可疑目标，需要控制光电雷达由旋转扫描模式迅速切换到凝视模式，将光轴指向可疑目标，重点侦察。

由于光电雷达的转动负载较大，传统PID控制又存在一定的超调，仅是机械地执行比例-积分-微分控制，没有进行有规划指导的调控，没有进行路径的规划，同时，由于传统PID控制方法的控制终点主要是放在光电雷达转轴的角速度变化上，即只关注光电雷达电机的转速调控，因此，不能充分发挥光电雷达电机的电动转动和制动能力，使得光电雷达由旋转扫描模式切换到凝视模式的过渡时间较长，不利于任务的执行。

发明内容

为了克服背景技术中的技术问题，达到光电雷达由旋转扫描模式快速切换到凝视模式的目的，本发明提供一种光电雷达由旋转扫描快速切换到凝视模式的控制方法。

一种光电雷达由旋转扫描快速切换到凝视模式的控制方法，包括如下步骤：

S1.获取光电雷达最大角加速度Ωm、当前角速度ω0；

S2.计算顺时针优势区间，判断当前光电雷达方位转轴朝向的角度位置θ0r与当前目标角度位置θ1r之间的顺时针方向上的角度差θxr是否处于顺时针优势区间，所述的顺时针优势区间是指从θ0r转到θ1r时，最终顺时针到达用时小于最终逆时针到达用时的角度区间，圆周上除顺时针优势区间以外的角度区间均为逆时针优势区间；

S3.根据θxr所处的优势区间，确定采取最终顺时针转到θ1r或是最终逆时针转到θ1r的运动方案，规划从θ0r到θ1r的匀加速、匀减速过程的叠加过程，继而给光电雷达方位转轴提供最大角加速度Ωm，将规划后的期望角位置和角速度与现行跟踪微分器测量获取的转轴当前角位置和角速度反馈进行比较，采用比例微分控制器即可实现光电雷达由旋转扫描快速切换到凝视模式。

进一步地，从θ0r转到θ1r时，所述的最终顺时针到达用时的表达式为： θx用来表示光电雷达方位转轴朝向的角度位置与目标角度位置之间的顺时针方向上的角度差。

进一步地，从θ0r转到θ1r时，所述的最终逆时针到达用时的表达式为： θx用来表示光电雷达方位转轴朝向的角度位置与目标角度位置之间的顺时针方向上的角度差。

进一步地，顺时针优势区间为θb2逆时针至θb1的角度区间，即当θxr处于θb2逆时针至θb1的角度区间时，即处于顺时针优势区间；

θb1为tcw＝tccw时，解方程得到的有意义的θx；

θb2为tcw为极小值时对应的θx，即

进一步地，当θxr处于顺时针优势区间时，确定采取最终顺时针转到θ1r的运动方案，规划从θ0r到θ1r的匀加速、匀减速过程的叠加过程：光电雷达方位转轴需要先经历沿逆时针方向的匀减速过程，再经历沿顺时针方向上的匀加速过程，最后匀减速至角速度为0，同时到达当前目标角度位置θ1r。