[发明专利]一种天线伺服轨迹规划方法和系统

说明书

本发明公开了一种天线伺服轨迹规划方法和系统，所述方法包括：S1：在天线调转过程中，天线伺服系统接收到天线的指令位置和当前位置，根据二者的误差值，使得位置环采用不同的控制算法进行天线位置校正；S2：对位置环校正的目标速度的变化率按照加速度阈值进行限制；S3：对所述位置环校正的目标速度的大小按照速度阈值进行限制。

技术领域

本发明涉及一种天线控制方法，特别是一种天线伺服轨迹规划方法和系统。

背景技术

伺服系统在使用过程中往往需要对运动轨迹的速度、加速度加以限制。在调转过程中，一般希望伺服系统能从当前位置开始，以设定加速度加速到设定速度，以设定速度运动一段路程后再以设定加速度减速到零，减速到零时恰好能到达终点位置。

传统轨迹规划的方法是，当发生调转的时候，伺服系统根据当前位置和终点位置之间的误差，根据设定的速度、加速度规划出一条的平滑位置时间序列。平滑位置时间序列的产生可以使用梯形加减速算法、S曲线算法或者是跟踪微分器算法。可以做到多阶可导，但是轨迹规划计算量大，算法相对复杂，需要判断何时进行轨迹规划初始化、何时进行加速匀速减速段的切换，还需要一系列的全局或静态变量。总体来说，轨迹规划控制效果较好，但程序开销成本较大，容易出错。

发明内容

为解决背景技术中所提出的技术问题中的至少一个，本发明的一个目的在于提供一种天线伺服轨迹规划方法，具体步骤为：

S1：在天线调转过程中，天线伺服系统根据误差使得位置环采用不同的控制算法进行天线位置校正；

S2：对位置环校正的目标速度的变化率按照加速度阈值进行限制；

S3：对所述位置环校正的目标速度的大小按照速度阈值进行限制。

所述S1具体包括：

所述天线伺服系统确定天线伺服系统变增益控制算法和稳定跟踪控制算法切换的误差阈值；

若误差的绝对值大于误差阈值，执行步骤S101；

若误差的绝对值小于等于误差阈值，执行步骤S102；

S101：所述天线伺服系统的位置环采用所述变增益控制算法进行天线位置调整；

S102：所述天线伺服系统的位置环采用稳定跟踪控制算法对天线位置稳定跟踪。

所述误差指所述天线的当前位置到指令位置的角度差。

所述误差阈值的确定方法包括：

所述天线伺服系统的位置环采用所述稳定跟踪控制算法，对天线进行阶跃测试，得到阶跃幅值结果集，在所述阶跃幅值结果集中选出最大的震荡次数不超过1.5次的阶跃幅值并将其作为阈值上限；

所述天线伺服系统的位置环采用所述纯比例控制算法，对天线进行阶跃测试，得到位置环稳定的最大纯比例增益Kp_max，将作为阈值下限，其中，Kp_max为最大纯比例增益，a_max为所述天线伺服系统能达到的最大加速度；

所述误差阈值大于所述阈值下限并且小于所述阈值上限。

所述S2具体包括：

所述天线伺服系统的位置环根据控制算法计算得到当前周期的目标速度V_n+1，当V_n+1-V_na_max*Ts时，令V_n+1＝V_n+a_max*Ts；当V_n+1-V_n-a_max*Ts时,令V_n+1＝V_n-a_max*Ts；