一種能提高云臺(tái)定位精度的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種能提高云臺(tái)定位精度的裝置，包括：用于對(duì)云臺(tái)位置進(jìn)行檢測(cè)的位置檢測(cè)模塊，與所述位置檢測(cè)模塊的光耦輸出相連接并用于對(duì)光耦輸出的電信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理的信號(hào)濾波模塊；與所述信號(hào)濾波模塊輸出相連接，用于計(jì)算計(jì)步誤差值并進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)奈⑻幚砥?。同時(shí)還公開了利用該裝置糾正誤差的方法。本發(fā)明的定位裝置采用光耦作為邊界檢測(cè)元件，根據(jù)光耦擋片的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生信號(hào)的電平變化，并利用集成芯片類邏輯電路對(duì)該電平信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理，將得到的準(zhǔn)確信息經(jīng)過多個(gè)功能端口反饋回微處理器中，該裝置成本低廉，系統(tǒng)簡(jiǎn)便、維護(hù)方便且反饋的信號(hào)可靠性高。并通過對(duì)AD值的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)各特征點(diǎn)的識(shí)別，有效提高了控制的精度。
【專利說明】一種能提高云臺(tái)定位精度的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于視頻監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種能提高云臺(tái)定位精度的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，云臺(tái)的二維運(yùn)動(dòng)多采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)開環(huán)控制的方法，由于其系統(tǒng)搭建簡(jiǎn)單、成本低廉、維護(hù)方便等特點(diǎn)，在安防領(lǐng)域的應(yīng)用十分普遍。由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)本身的步距角通常不能滿足實(shí)際的控制精度要求，這就要為電動(dòng)機(jī)增加傳動(dòng)部件，以實(shí)現(xiàn)控制上的硬件細(xì)分。傳動(dòng)部件一方面受本身的制作工藝限制，另一方面隨著使用時(shí)間的增長，產(chǎn)生機(jī)械磨損的情況也不可避免，這就使傳動(dòng)部件連接處出現(xiàn)縫隙，接觸不再緊密，機(jī)械框量由此產(chǎn)生。當(dāng)需要控制云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變時(shí)，傳動(dòng)部件間會(huì)先于云臺(tái)運(yùn)行一定的位移，而此時(shí)云臺(tái)仍為停止?fàn)顟B(tài)，這就導(dǎo)致系統(tǒng)計(jì)步的錯(cuò)誤，進(jìn)而影響到系統(tǒng)的控制精度，嚴(yán)重影響了監(jiān)控定位精度。
[0003]另一方面，光電耦合器(后簡(jiǎn)稱光耦)作為計(jì)步的校準(zhǔn)工具時(shí)，為保證采集的信號(hào)可靠，需要增加信號(hào)的濾波處理，通常采用的是集成芯片類的施密特觸發(fā)器，該類型觸發(fā)器的一大特點(diǎn)是具有回差電壓，即高、低電平的跳變參考電壓不同，使光耦擋片在進(jìn)出光耦時(shí)產(chǎn)生的能被微處理器檢測(cè)到的沿跳變信號(hào)并非同一位置，而若以某方向的跳變信號(hào)為校準(zhǔn)參考，也會(huì)導(dǎo)致計(jì)步精度的下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種能通過測(cè)量機(jī)械框量及回差電壓導(dǎo)致的誤差并修正以提高云臺(tái)定位精度的裝置及方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種能提高云臺(tái)定位精度的裝置，包括:
[0007]用于對(duì)云臺(tái)位置進(jìn)行檢測(cè)的位置檢測(cè)模塊，所述的位置檢測(cè)模塊包括光耦和與所述的光耦匹配設(shè)置并與云臺(tái)固定連接的擋片；
[0008]與所述位置檢測(cè)模塊的光耦輸出相連接并用于對(duì)光耦輸出的電信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理的信號(hào)濾波模塊；
[0009]與所述信號(hào)濾波模塊輸出相連接，用于計(jì)算計(jì)步誤差值并進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)奈⑻幚砥鳎渲?，所述的微處理器的邊沿捕捉端口與信號(hào)濾波模塊輸出連接，所述的微處理器的AD采集端口與信號(hào)濾波模塊輸出經(jīng)限流電阻后連接。
[0010]一種采用權(quán)利要求1所述的裝置提高云臺(tái)定位精度的方法，包括以下步驟:
[0011]I)控制云臺(tái)按照預(yù)定的模式運(yùn)動(dòng)以使擋片分別沿順時(shí)針方向和逆時(shí)針通過光耦并記錄與沿變信號(hào)產(chǎn)生位置對(duì)應(yīng)的AD值和電機(jī)計(jì)步值，然后計(jì)算出由回差電壓導(dǎo)致的與各沿變信號(hào)產(chǎn)生點(diǎn)對(duì)應(yīng)的計(jì)步值矯正值，
[0012]2)通過控制云臺(tái)在光耦之外的轉(zhuǎn)向并回轉(zhuǎn)至沿變信號(hào)產(chǎn)生點(diǎn)計(jì)算得出由機(jī)械框量導(dǎo)致的計(jì)步值修正值，
[0013]3)當(dāng)云臺(tái)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),每當(dāng)云臺(tái)轉(zhuǎn)向時(shí)則在當(dāng)前的計(jì)步值加上/減去對(duì)應(yīng)的計(jì)步值修正值，每當(dāng)擋片通過光耦并達(dá)到沿變信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)位置時(shí)，則當(dāng)前的計(jì)步值被賦予計(jì)步值矯正值。
[0014]所述的計(jì)步值矯正值和計(jì)步值修正值的計(jì)算方法包括以下步驟，
[0015]a)驅(qū)動(dòng)云臺(tái)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并使擋片穿過光耦并離開時(shí)，信號(hào)濾波模塊接收光耦的電壓信號(hào)并根據(jù)電壓變化生成沿變信號(hào)，該位置記為第一位置，微處理器的邊沿捕捉端口捕捉該沿變信號(hào)并記錄該第一位置的計(jì)步值Ii1并將該第一位置的計(jì)步值記為計(jì)步值最小值nmin,同時(shí)所述的微處理器的AD采集端口采集該第一位置對(duì)應(yīng)的AD值A(chǔ)D1 ；
[0016]b)控制云臺(tái)繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)當(dāng)擋片進(jìn)入光耦時(shí)，信號(hào)濾波模塊接收光耦的電壓信號(hào)并根據(jù)電壓變化生成沿變信號(hào)，該位置記為第二位置，微處理器的邊沿捕捉端口捕捉該沿變信號(hào)并記錄該第二位置的計(jì)步值112，同時(shí)所述的微處理器的AD采集端口采集該第二位置對(duì)應(yīng)的AD值A(chǔ)D2 ；
[0017]c)控制云臺(tái)繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)再次到達(dá)第一位置，將此時(shí)的計(jì)步值記為nmax，然后將計(jì)步值初始化為nmin ；
[0018]d)控制云臺(tái)繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)預(yù)定步數(shù)到達(dá)光耦之外的第三位置，
[0019]e)然后控制云臺(tái)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至AD值為AD1并記錄下當(dāng)前的計(jì)步值,nmin與當(dāng)前的計(jì)步值之差為從順時(shí)針切換到逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)步值修正值nffi，然后將計(jì)步值初始化為nmax，
[0020]f)控制云臺(tái)繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)使擋片逆時(shí)針方向進(jìn)入光耦，所述的信號(hào)濾波模塊接收光耦的電壓信號(hào)并根據(jù)電壓變化生成沿變信號(hào)，該位置記為第四位置，微處理器的邊沿捕捉端口捕捉該沿變信號(hào)并記錄該第四位置的計(jì)步值H4，同時(shí)所述的微處理器的AD采集端口采集該第四位置對(duì)應(yīng)的AD值A(chǔ)D4,
[0021]g)擋片離開光耦時(shí)，信號(hào)濾波模塊接收光耦的電壓信號(hào)并根據(jù)電壓變化生成沿變信號(hào)，該位置記為第五位置，微處理器的邊沿捕捉端口捕捉該沿變信號(hào)并記錄該第五位置的計(jì)步值n5，同時(shí)所述的微處理器的AD采集端口采集該第五位置對(duì)應(yīng)的AD值A(chǔ)D5 ；
[0022]h)控制云臺(tái)繼續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)預(yù)定步數(shù)到達(dá)光耦之外的第六位置；
[0023]i)然后控制云臺(tái)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至AD值為AD5并記錄下當(dāng)前的計(jì)步值，當(dāng)前的計(jì)步值與n5之差為從逆時(shí)針切換到順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)步值修正值n順然后將計(jì)步值初始化為n5。
[0024]當(dāng)云臺(tái)由順時(shí)針切換為逆時(shí)針方向時(shí)，計(jì)數(shù)值需加上n逆;當(dāng)設(shè)備由逆時(shí)針切換為順時(shí)針方向時(shí)，計(jì)數(shù)值需要減去n順。
[0025]當(dāng)云臺(tái)順時(shí)針方向到達(dá)第一位置時(shí)，當(dāng)前計(jì)數(shù)值需要矯正為nmin，逆時(shí)針方向到達(dá)第一位置時(shí)，當(dāng)前計(jì)數(shù)值需要矯正為nmax;當(dāng)?shù)竭_(dá)第二位置時(shí)當(dāng)前計(jì)數(shù)值需要矯正為n2,當(dāng)
到達(dá)第四位置時(shí)當(dāng)前計(jì)數(shù)值需要矯正為n4，當(dāng)?shù)竭_(dá)第五位置時(shí)當(dāng)前計(jì)數(shù)值需要矯正為n5。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0027]本發(fā)明的定位裝置采用光耦作為邊界檢測(cè)元件，根據(jù)光耦擋片的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生信號(hào)的電平變化，并利用集成芯片類邏輯電路對(duì)該電平信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理，將得到的準(zhǔn)確信息經(jīng)過多個(gè)功能端口反饋回微處理器中，該裝置成本低廉，系統(tǒng)簡(jiǎn)便、維護(hù)方便且反饋的信號(hào)可靠性高。并通過對(duì)AD值的 監(jiān)控實(shí)現(xiàn)各特征點(diǎn)的識(shí)別，有效提高了控制的精度。[0028]本發(fā)明通過控制云臺(tái)執(zhí)行特定運(yùn)動(dòng)，并測(cè)試記錄下沿變信號(hào)產(chǎn)生位置的計(jì)步值，經(jīng)微處理器進(jìn)行邏輯運(yùn)算，計(jì)算出機(jī)械框量及光耦信號(hào)采集延時(shí)導(dǎo)致的具體計(jì)步修正值，并在運(yùn)行過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)矯正補(bǔ)償，提高云臺(tái)定位精度。同時(shí)其通過AD值對(duì)沿變信號(hào)產(chǎn)生位置進(jìn)行判定并直接對(duì)計(jì)步值賦值，避免了在擋片通過光耦時(shí)被重新復(fù)位，提高通過光耦時(shí)的精度，繼而提聞?wù)w運(yùn)行精度和控制效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1所示為本發(fā)明的定位裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2所示為本發(fā)明的控制云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)示意圖；
[0031]圖3所示為光耦輸出信號(hào)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0033]如圖1所示，本發(fā)明的一種能提高云臺(tái)定位精度的裝置，包括用于對(duì)云臺(tái)位置進(jìn)行檢測(cè)的位置檢測(cè)模塊，所述的位置檢測(cè)模塊包括光耦和與所述的光耦匹配設(shè)置并與云臺(tái)固定連接的擋片；與所述位置檢測(cè)模塊的光耦輸出相連接，用于對(duì)光耦輸出的電信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理的信號(hào)濾波模塊；與所述信號(hào)濾波模塊輸出相連接，用于計(jì)算計(jì)步誤差值并進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)奈⑻幚砥?，其中，所述的微處理器的邊沿捕捉端口與信號(hào)濾波模塊輸出連接，所述的微處理器的AD采集端口與信號(hào)濾波模塊輸出經(jīng)限流電阻R3后連接。同時(shí)為增強(qiáng)抗干擾性，所述的信號(hào)濾波模塊的輸出還并聯(lián)設(shè)置有濾波電容C2以對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。
[0034]本發(fā)明的定位裝置采用光耦作為邊界檢測(cè)元件，根據(jù)光耦擋片的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生信號(hào)的電平變化，并利用集成芯片類邏輯電路對(duì)該電平信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理，將得到的準(zhǔn)確信息經(jīng)過多個(gè)功能端口反饋回微處理器中，該裝置成本低廉，系統(tǒng)簡(jiǎn)便、維護(hù)方便且反饋的信號(hào)可靠性高。并通過對(duì)AD值的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)各特征點(diǎn)的識(shí)別，有效提高了控制的精度。
[0035]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)具體控制方法進(jìn)行進(jìn)一步說明，
[0036]其中，定位裝置中光耦選用TSCT1030，所述的信號(hào)濾波模塊選用SN74HC14D，所述的微處理器選用飛思卡爾的MC9S08AC128芯片，該芯片主頻40MHz，10位AD采樣精度，
2.5us轉(zhuǎn)換時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光耦信號(hào)的采集。云臺(tái)由63BYJ28-33型號(hào)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，其步距角為0.09度，傳動(dòng)部分的傳動(dòng)比為9，故電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一步，云臺(tái)轉(zhuǎn)過的角度為0.01度。
[0037]其中，光耦輸出的信號(hào)接入SN74HC14D的輸入端，該芯片集成的施密特觸發(fā)器電平跳變?cè)砣鐖D3所示，即當(dāng)輸入電平電壓由低電平上升到VT+時(shí)，輸出端產(chǎn)生下降沿；當(dāng)輸入電平電壓由高電平下降到VT-時(shí)，輸出端產(chǎn)生上升沿。并且VT+與VT-數(shù)值不等(該款芯片分別為2.38V和1.4V)，回差電壓由此產(chǎn)生。其中，SN74HC14D芯片輸出的信號(hào)再經(jīng)過二次濾波及抗干擾處理分別接入微處理器的邊沿捕捉端口，同時(shí)該信號(hào)經(jīng)過限流電阻R3后接入微處理器的AD采集端口，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集及計(jì)算。
[0038]其中，為使框量及光耦計(jì)步誤差測(cè)量較為準(zhǔn)確，云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)速度應(yīng)選擇較慢一些，向某方向旋轉(zhuǎn)的預(yù)定步數(shù)值設(shè)為300或其他任意數(shù)值，以不通過光耦為界；定義逆時(shí)針方向由機(jī)械框量產(chǎn)生的計(jì)步誤差值11?，順時(shí)針由機(jī)械框量產(chǎn)生的計(jì)步誤差值定義順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為計(jì)步值增大的方向，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為計(jì)步值減小的方向。
[0039]結(jié)合圖2所示，本發(fā)明的具體控制步驟如下，
[0040]a段:驅(qū)動(dòng)云臺(tái)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并使擋片進(jìn)入光耦并離開時(shí)，信號(hào)濾波模塊接收光耦的電壓信號(hào)并根據(jù)電壓變化生成沿變信號(hào)，該位置記為第一位置I，微處理器的邊沿捕捉端口捕捉該沿變信號(hào)并記錄該第一位置的計(jì)步值Ii1并將該第一位置的計(jì)步值記為計(jì)步值最小值nmin，同時(shí)所述的微處理器的AD采集端口采集該第一位置對(duì)應(yīng)的AD值A(chǔ)D1 ；
[0041]b段:控制云臺(tái)繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)當(dāng)擋片進(jìn)入光耦時(shí)，信號(hào)濾波模塊接收光耦的電壓信號(hào)并根據(jù)電壓變化生成沿變信號(hào)，該位置記為第二位置2，微處理器的邊沿捕捉端口捕捉該沿變信號(hào)并記錄該第二位置的計(jì)步值H2，同時(shí)所述的微處理器的AD采集端口采集該第二位置對(duì)應(yīng)的AD值A(chǔ)D2 ；
[0042]c段:控制云臺(tái)繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)再次到達(dá)第一位置1，將此時(shí)的計(jì)步值記為nmax，然后將計(jì)步值初始化為Iiniin ；
[0043]d段:控制云臺(tái)繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)預(yù)定步數(shù)到達(dá)光耦之外的第三位置3，
[0044]e段:然后控制逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至AD值為AD1并記錄下當(dāng)前的計(jì)步值，nmin與當(dāng)前的計(jì)步值之差為從順時(shí)針切換到逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)步值修正值nffi，然后將計(jì)步值初始化為
^?max，
[0045]f段:控制云臺(tái)繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)使擋片逆時(shí)針方向進(jìn)入光耦，所述的信號(hào)濾波模塊接收光耦的電壓信號(hào)并根據(jù)電壓變化生成沿變信號(hào)，該位置記為第四位置，微處理器的邊沿捕捉端口捕捉該沿變信號(hào)并記錄該第四位置的計(jì)步值H4，同時(shí)所述的微處理器的AD采集端口采集該第四位置對(duì)應(yīng)的AD值A(chǔ)D4,
[0046]g段:擋片離開光耦時(shí)，信號(hào)濾波模塊接收光耦的電壓信號(hào)并根據(jù)電壓變化生成沿變信號(hào)，該位置記為第五位置，微處理器的邊沿捕捉端口捕捉該沿變信號(hào)并記錄該第五位置的計(jì)步值n5，同時(shí)所述的微處理器的AD采集端口采集該第五位置對(duì)應(yīng)的AD值A(chǔ)D5 ；
[0047]h段:控制云臺(tái)繼續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)預(yù)定步數(shù)到達(dá)光耦之外的第六位置；
[0048]i段:然后控制云臺(tái)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至AD值為AD5并記錄下當(dāng)前的計(jì)步值，當(dāng)前的計(jì)步值與115之差為從逆時(shí)針切換到順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)步值修正值1^，然后將計(jì)步值初始化為
nMax。
[0049]將上述值測(cè)定后，當(dāng)云臺(tái)由順時(shí)針切換為逆時(shí)針方向時(shí)，計(jì)數(shù)值需加上n$;當(dāng)設(shè)備由逆時(shí)針切換為順時(shí)針方向時(shí)，計(jì)數(shù)值需要減去當(dāng)云臺(tái)順時(shí)針方向到達(dá)第一位置時(shí)，當(dāng)前計(jì)數(shù)值需要矯正為nmin，逆時(shí)針方向到達(dá)第一位置時(shí)，當(dāng)前計(jì)數(shù)值需要矯正為nmax ；當(dāng)?shù)竭_(dá)第二位置時(shí)當(dāng)前計(jì)數(shù)值需要矯正為n2，當(dāng)?shù)竭_(dá)第四位置時(shí)當(dāng)前計(jì)數(shù)值需要矯正為n4,當(dāng)?shù)竭_(dá)第五位置時(shí)當(dāng)前計(jì)數(shù)值需要矯正為n5。
[0050]本發(fā)明通過控制云臺(tái)執(zhí)行特定運(yùn)動(dòng)，并測(cè)試記錄下沿變信號(hào)產(chǎn)生位置的計(jì)步值，經(jīng)微處理器進(jìn)行邏輯運(yùn)算，計(jì)算出機(jī)械框量及光耦信號(hào)采集延時(shí)導(dǎo)致的具體計(jì)步修正值，并在運(yùn)行過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)矯正補(bǔ)償，提高云臺(tái)定位精度。該方法思路清晰、算法簡(jiǎn)便、補(bǔ)償后定位精度高。同時(shí)在測(cè)試過程中可以得到多組特定位置的數(shù)據(jù)，方便日后開發(fā)使用，且可以不定時(shí)的采用本發(fā)明所述方法進(jìn)行計(jì)數(shù)校準(zhǔn)，可以維持設(shè)備在更高性能下長時(shí)間的運(yùn)行，使機(jī)械磨損導(dǎo)致的性能下降得以補(bǔ)償。采用AD端口采樣及邊沿輸入捕捉共同進(jìn)行信號(hào)的采集跟蹤，一方面可以得到需要的數(shù)據(jù)值，另一方面也可利用AD采集數(shù)據(jù)值進(jìn)行進(jìn)一步的信號(hào)抗干擾處理，保證邊沿輸入捕捉中斷確實(shí)是在光耦處產(chǎn)生，通過AD值對(duì)沿變信號(hào)產(chǎn)生位置進(jìn)行判定并直接對(duì)計(jì)步值賦值，避免了在擋片通過光耦時(shí)在不同的位置復(fù)位為相同計(jì)步值，提聞通過光I禹時(shí)的精度，繼而提聞?wù)w運(yùn)行精度和控制效果。
[0051]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種能提高云臺(tái)定位精度的裝置，其特征在于，包括: 用于對(duì)云臺(tái)位置進(jìn)行檢測(cè)的位置檢測(cè)模塊，所述的位置檢測(cè)模塊包括光耦和與所述的光耦匹配設(shè)置并與云臺(tái)固定連接的擋片； 與所述位置檢測(cè)模塊的光耦輸出相連接并用于對(duì)光耦輸出的電信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理的信號(hào)濾波模塊； 與所述信號(hào)濾波模塊輸出相連接，用于計(jì)算計(jì)步誤差值并進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)奈⑻幚砥?，其中，所述的微處理器的邊沿捕捉端口與信號(hào)濾波模塊輸出連接，所述的微處理器的AD采集端口與信號(hào)濾波模塊輸出經(jīng)限流電阻后連接。
2.一種采用權(quán)利要求1所述的裝置提高云臺(tái)定位精度的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)控制云臺(tái)按照預(yù)定的模式運(yùn)動(dòng)以使擋片分別沿順時(shí)針方向和逆時(shí)針通過光耦并記錄與沿變信號(hào)產(chǎn)生位置對(duì)應(yīng)的AD值和電機(jī)計(jì)步值，然后計(jì)算出由回差電壓導(dǎo)致的與各沿變信號(hào)產(chǎn)生點(diǎn)對(duì)應(yīng)的計(jì)步值矯正值， 2)通過控制云臺(tái)在光耦之外的轉(zhuǎn)向并回轉(zhuǎn)至沿變信號(hào)產(chǎn)生點(diǎn)計(jì)算得出由機(jī)械框量導(dǎo)致的計(jì)步值修正值， 3)當(dāng)云臺(tái)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),每當(dāng)云臺(tái)轉(zhuǎn)向時(shí)則在當(dāng)前的計(jì)步值加上/減去對(duì)應(yīng)的計(jì)步值修正值，每當(dāng)擋片通過光耦并達(dá)到沿變信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)位置時(shí)，則當(dāng)前的計(jì)步值被賦予計(jì)步值矯正值。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置提高云臺(tái)定位精度的方法，其特征在于，所述的計(jì)步值矯正值和計(jì)步值修正值的計(jì)算方法包括以下步驟， a)驅(qū)動(dòng)云臺(tái)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并使擋片穿過光耦并離開時(shí)，信號(hào)濾波模塊接收光耦的電壓信號(hào)并根據(jù)電壓變化生成沿變信號(hào)，該位置記為第一位置，微處理器的邊沿捕捉端口捕捉該沿變信號(hào)并記錄該第一位置的計(jì)步值Ill并將該第一位置的計(jì)步值記為計(jì)步值最小值nmin，同時(shí)所述的微處理器的AD采集端口采集該第一位置對(duì)應(yīng)的AD值A(chǔ)D1 ； b)控制云臺(tái)繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)當(dāng)擋片進(jìn)入光耦時(shí)，信號(hào)濾波模塊接收光耦的電壓信號(hào)并根據(jù)電壓變化生成沿變信號(hào)，該位置記為第二位置，微處理器的邊沿捕捉端口捕捉該沿變信號(hào)并記錄該第二位置的計(jì)步值H2，同時(shí)所述的微處理器的AD采集端口采集該第二位置對(duì)應(yīng)的AD值A(chǔ)D2 ； c)控制云臺(tái)繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)再次到達(dá)第一位置，將此時(shí)的計(jì)步值記為nmax，然后將計(jì)步值初始化為nmin ； d)控制云臺(tái)繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)預(yù)定步數(shù)到達(dá)光耦之外的第三位置， e)然后控制云臺(tái)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至AD值為AD1并記錄下當(dāng)前的計(jì)步值，nfflin與當(dāng)前的計(jì)步值之差為從順時(shí)針切換到逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)步值修正值nffi，然后將計(jì)步值初始化為nmax， f)控制云臺(tái)繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)使擋片逆時(shí)針方向進(jìn)入光耦，所述的信號(hào)濾波模塊接收光耦的電壓信號(hào)并根據(jù)電壓變化生成沿變信號(hào)，該位置記為第四位置，微處理器的邊沿捕捉端口捕捉該沿變信號(hào)并記錄該第四位置的計(jì)步值H4，同時(shí)所述的微處理器的AD采集端口采集該第四位置對(duì)應(yīng)的AD值A(chǔ)D4, g)擋片離開光耦時(shí)，信號(hào)濾波模塊接收光耦的電壓信號(hào)并根據(jù)電壓變化生成沿變信號(hào)，該位置記為第五位置，微處理器的邊沿捕捉端口捕捉該沿變信號(hào)并記錄該第五位置的計(jì)步值n5，同時(shí)所述的微處理器的AD采集端口采集該第五位置對(duì)應(yīng)的AD值A(chǔ)D5 ； h)控制云臺(tái)繼續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)預(yù)定步數(shù)到達(dá)光耦之外的第六位置； i)然后控制云臺(tái)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至AD值為AD5并記錄下當(dāng)前的計(jì)步值，當(dāng)前的計(jì)步值與n5之差為從逆時(shí)針切換到順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)步值修正值然后將計(jì)步值初始化為η5。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置提高云臺(tái)定位精度的方法，其特征在于，當(dāng)云臺(tái)由順時(shí)針切換為逆時(shí)針方向時(shí)，計(jì)數(shù)值需加上η$;當(dāng)設(shè)備由逆時(shí)針切換為順時(shí)針方向時(shí)，計(jì)數(shù)值需要減去n ο
5.如權(quán)利要求3或4所述的裝置提高云臺(tái)定位精度的方法，其特征在于， 當(dāng)云臺(tái)順時(shí)針方向到達(dá)第一位置時(shí)，當(dāng)前計(jì)數(shù)值需要矯正為nmin，逆時(shí)針方向到達(dá)第一位置時(shí)，當(dāng)前計(jì)數(shù)值需要矯正為Iifflax;當(dāng)?shù)竭_(dá)第二位置時(shí)當(dāng)前計(jì)數(shù)值需要矯正為η2,當(dāng)?shù)竭_(dá)第四位置時(shí)當(dāng)前計(jì)數(shù)值需要矯正為η4，當(dāng)?shù)竭_(dá)第五位置時(shí)當(dāng)前計(jì)數(shù)值需要矯正為η5。
【文檔編號(hào)】G05D3/12GK103605374SQ201310392014
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】張福明, 諸葛琳娜 申請(qǐng)人:天津市亞安科技股份有限公司