[发明专利]一种基于伺服机构的高精度同步位置信息校准系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于伺服机构的高精度同步位置信息校准系统及方法，克服现有技术中被测产品与伺服机构之间的位置信息同步精度不足的缺陷，采用一台计算机实现伺服机构的高精度同步位置信息的输出功能，利用高精度计数板卡双核对应的外部脉冲触发和锁存功能，采取分核处理的方法简化伺服控制系统，实现伺服机构与被测产品之间的位置信息的高精度同步，提高校准效率。

技术领域

本发明涉及伺服机构技术领域，具体涉及一种基于伺服机构的高精度同步位置信息校准系统及方法。

背景技术

在高精度伺服控制系统的应用中，为了同步伺服机构与被测产品的位置信息，提高被测产品的系统性能，伺服机构的同步位置信息的输出是必不可少的。

现有技术中，在高精度伺服控制领域，目前实现同步位置信息输出的方法没有国家标准，如图1所示，基于现有技术中的同步位置信息输出方法，常见的基于伺服机构的同步位置信息校准系统的测试原理为：被测产品放置于伺服机构的工作台上，用户测试系统根据被测产品特点向控制计算机远程发送控制命令，控制计算机实时控制伺服机构运动。位于伺服机构底部的角位置传感器，其测量的角位置信息通过码盘分配器一分为二，分别送与控制计算机及信号采集和输出计算机，以保证信息的一致性。

当用户测试系统需要准确知道被测产品在某一时刻(微秒级别)的位置信息，就会向被测产品及信号采集和输出计算机发出外部触发脉冲，信号采集和输出计算机接收到外部触发脉冲后，迅速锁存伺服机构的当前角位置信息，以保证被测产品的数据(角位置信息)与伺服机构的数据(角位置信息)之间的时间同步性。在一个控制周期内把锁存的伺服机构的数据发送至用户测试系统，至此，用户测试系统便获得了伺服机构的精确位置信息，从而作为被测产品的校准基准。

综上，虽然根据以上的同步位置信息校准系统可以获得伺服机构的同步位置信息，用于被测产品的校准，但是系统复杂，无法达到精确的时间同步，且需要两台计算机和相关板卡进行处理，一定程度上增加了成本，造成资源浪费；同时，高精度同步位置信息输出功能是高精度伺服控制系统常见的一种测试功能，用户测试系统获得伺服机构的同步位置信息后，便可以实时的掌握被测产品的姿态，以便进一步对被测产品进行标定和校准，由此可以使被测产品得到较高的精度，对于星敏等高精度测试产品，异常重要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于伺服机构的高精度同步位置信息校准系统及方法，克服现有技术中被测产品与伺服机构之间的位置信息同步精度不足的缺陷，采用一台计算机实现伺服机构的高精度同步位置信息的输出功能，利用高精度计数板卡双核对应的外部脉冲触发和锁存功能，采取分核处理的方法简化伺服控制系统，实现伺服机构与被测产品之间的位置信息的高精度同步，提高校准效率。

本发明的技术方案为：一种基于伺服机构的高精度同步位置信息校准系统，包括：角位置传感器、用户测试系统和控制计算机；

所述角位置传感器设置在伺服机构的底部，被测产品放置于伺服机构的工作台上，被测产品与用户测试系统之间通过电缆连接，用户测试系统能够向被测产品发送外部触发脉冲，被测产品能够向用户测试系统返回位置信息；

所述控制计算机中设有高精度计数板卡和中断触发板卡，所述高精度计数板卡具有同步脉冲触发和锁存功能，中断触发板卡具有外部触发和实时数据发送功能；用户测试系统与控制计算之间通过电缆连接，用户测试系统能够向控制计算机发送外部触发脉冲和控制命令，控制计算机中的中断触发板卡能够接收控制指令并根据控制命令生成模拟量，伺服机构以设定的跟踪误差实时跟踪该模拟量，控制计算机同时向用户测试系统返回伺服机构的位置信息；其中，角位置传感器与控制计算机通过电缆连接，控制计算机通过高精度计数板卡实时获取角位置传感器测得的伺服机构的位置信息，用于控制计算机与用户测试系统进行数据交互；