[发明专利]一种扰动角度补偿系统

摘要

一种扰动角度补偿系统，包括驱动系统、控制系统及测量系统；其中驱动系统包括驱动电机、小带轮、大带轮，其中有效载荷与大带轮固定连接，用于与大带轮同步转动；首先，设定有效载荷的工作位置，在有效载荷的位置发生扰动时，测量系统通过测量有效载荷的扰动角度，并将扰动角度的值传递给控制系统，控制系统根据该扰动角度计算出补偿角度，并控制驱动电机以所述补偿角度进行反向转动，使有效载荷回复到设定的工作位置；本发明涉及的一种扰动角度补偿系统，能够有效隔离绕载荷视轴方向的扰动角速度，提高了视轴方向成像的稳定性，具有较高的稳定精度，该稳定平台在影视、警用和军事等领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种扰动角度补偿系统，用于在有效载荷发生转动时，控制其恢复到设定的工作位置，其特征是：所述补偿系统包括驱动系统、控制系统(11)及测量系统；其中驱动系统包括驱动电机(6)、小带轮(8)、大带轮(12)，其中有效载荷(3)与大带轮(12)固定连接，用于与大带轮(12)同步转动；所述测量系统包括绝对式编码器(7)和速率陀螺(5)、所述绝对式编码器(7)的转子与驱动电机(6)的转子同轴连接，用于控制驱动电机(6)的转角；控制系统(11)设定有效载荷(3)的工作位置，速率陀螺(5)将测量有效载荷(3)的角速率实时发送给控制系统(11)，控制系统(11)根据该角速率计算有效载荷(3)的扰动角度，并根据该扰动角度计算出补偿角度，控制系统(11)将所述补偿角度发送给绝对式编码器(7)，绝对式编码器(7)控制驱动电机(6)以所述补偿角度进行反向转动，使有效载荷回复到设定的工作位置；所述补偿角度的计算方法为：设大带轮(12)与小带轮(8)的线速度比为N，其中N为整数，且N>1，设有效载荷的扰动转角为θ，有效载荷的转动范围为±θ₀，即‑θ₀≤θ≤θ₀；1)当2Nθ_R≤360°时，则计算出驱动电机(6)的角度位置为：Ψ＝Ψ₀+N(θ‑θ₀)则补偿角度ΔΨc＝Ψ‑Ψ₀＝N(θ‑θ₀)式中，ΔΨc为补偿角度；Ψ为有效载荷角度发生扰动后，驱动电机(6)的角度位置；Ψ₀为有效载荷处于最大扰动位置时，驱动电机(6)的角度位置；2)当2Nθ_R>360°时，所述绝对式编码器(7)转过n圈，其中n为整数，且n≥1，Ψ＝Ψ₀+N(θ‑θ₀)‑360°×(c‑n)则补偿角度ΔΨc＝Ψ‑Ψ₀＝N(θ‑θ₀)‑360°×(c‑n)式中，c为绝对式编码器圈数，其中，c为整数，且c≥n；ΔΨc为补偿角度；Ψ为有效载荷角度发生扰动后，驱动电机(6)转过n圈后的角度位置；Ψ₀为有效载荷处于最大扰动位置时，驱动电机(6)的角度位置；绝对式编码器(7)驱动电机(6)反方向转动ΔΨc角度，并通过小带轮(8)带动大带轮(12)反向转动θ，使有效载荷恢复到设定的工作位置。