[发明专利]一种雷达伺服系统俯仰负载质心位置辨识方法

权利要求书

1.一种雷达伺服系统俯仰负载质心位置辨识方法，其特征在于，该雷达伺服系统包括俯仰轴、电机和俯仰负载，所述电机驱动所述俯仰负载围绕俯仰轴做旋转运动，该方法包括

电机驱动所述俯仰负载分别连续正向转动和连续反向转动；

俯仰负载连续正向转动和连续反向转动时，分别记录俯仰负载位置角度和与角度对应的正向电机电流数据和反向电机电流数据；

根据正向电机电流数据和反向电机电流数据随角度的变化趋势确定俯仰负载质心的位置角度。

2.根据权利要求1所述雷达伺服系统俯仰负载质心位置辨识方法，其特征在于，该方法包括利用俯仰负载的力矩平衡方程得到俯仰负载质心位置距离。

3.根据权利要求1所述雷达伺服系统俯仰负载质心位置辨识方法，其特征在于，该方法包括定义俯仰负载法线方向为X轴，俯仰轴旋转中心为坐标原点O，建立XOY直角坐标系，所述俯仰负载质心的位置包括俯仰负载质心G到原点O距离，和质心G与原点O线段OG与X轴正向夹角θ₀，0°→90°为正向旋转运动，90°→0°为反向旋转运动。

4.根据权利要求3所述雷达伺服系统俯仰负载质心位置辨识方法，其特征在于，该方法进一步包括按照如下步骤确定俯仰负载质心的正向夹角θ₀

记f(θ)＝I₊(θ)+I-(θ)，记函数f(θ)的导函数为f′(θ)，

当f(θ)单调减且过零点，若f(θ_A)＝0，则θ₀＝90°-θ_A；

当f(θ)先减后增有极小值，若f′(θ_B)＝0，则θ₀＝180°-θ_B；

当f(θ)单调增且过零点，若f(θ_C)＝0，则θ₀＝270°-θ_C；

当f(θ)先增后减有极大值，若f′(θ_D)＝0，则θ₀＝360°-θ_D，

其中I₊(θ)为俯仰负载正向运动至位置θ时的电机电流，

I_-(θ)为俯仰负载负向运动至位置θ时的电机电流。

5.根据权利要求4所述雷达伺服系统俯仰负载质心位置辨识方法，其特征在于，该方法进一步包括按照如下公式确定俯仰负载质心到原点距离L

其中K_I为电流-力矩系数，m为负载质量，g为重力加速度常数，θ_E∈[0°,90°]且满足cos(θ_E+θ₀)≠0，

其中I₊(θ_E)为俯仰负载正向运动至角度θ_E时的电机电流，

I_-(θ_E)为俯仰负载负向运动至角度θ_E时的电机电流。

6.根据权利要求1所述雷达伺服系统俯仰负载质心位置辨识方法，其特征在于，所述俯仰负载不包括风负载和惯性负载。

7.根据权利要求1所述雷达伺服系统俯仰负载质心位置辨识方法，其特征在于，所述俯仰负载包括摩擦负载和重力不平衡负载。

8.根据权利要求2所述的雷达伺服系统俯仰负载质心位置辨识方法，其特征在于，该方法进一步包括俯仰负载正向和反向运动时的力矩平衡方程为

其中M_J(θ)为与负载位置θ相关的输入力矩；

M_G(θ)为与负载位置θ相关的重力不平衡负载力矩；

M_f为摩擦负载力矩。