>[0055]工控機(jī)通過(guò)串口通訊以250ms的通訊速率接收位置敏感探測(cè)器PSD2發(fā)送出的包含平面度誤差信息的數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包第9，10位包含位置偏差信息，設(shè)定第9，10位數(shù)值分別為a，b，則實(shí)際位置偏差解析計(jì)算如下:
[0056]c = a+b*256
[0057]若c < 32767，則位置偏差 p = c*0.0005 ；
[0058]若c > 32767，則位置偏差 p = (c_65536)*0.0005。
[0059]工控機(jī)接收到位置偏差后，根據(jù)位置偏差生成控制指令發(fā)送給運(yùn)動(dòng)控制裝置。運(yùn)動(dòng)控制裝置生成控制信號(hào)傳遞給功率控制裝置。功率控制裝置生成驅(qū)動(dòng)電流，驅(qū)動(dòng)伺服補(bǔ)償器4完成實(shí)時(shí)補(bǔ)償。
[0060]如圖4所示，伺服補(bǔ)償器包括:天線極化裝置11，進(jìn)給補(bǔ)償裝置12，安裝支撐裝置13 ;其中掃描架天線探頭7和位置敏感探測(cè)器PSD2均安裝在天線極化裝置11上，天線極化裝置11安裝在進(jìn)給補(bǔ)償裝置12上，進(jìn)給補(bǔ)償裝置12安裝在安裝支撐裝置13上，安裝支撐裝置13安裝在掃描架懸臂上，天線極化裝置11主要用于帶動(dòng)位置敏感探測(cè)器PSD和掃描架天線探頭在平行于所述激光平面的方向同步極化旋轉(zhuǎn)，避免因位置敏感探測(cè)器PSD跟隨緊縮場(chǎng)平面掃描架旋轉(zhuǎn)而造成激光束被遮擋，敏感探測(cè)器PSD感應(yīng)區(qū)不能接收激光平面的問(wèn)題；進(jìn)給補(bǔ)償模塊12帶動(dòng)天線極化裝置11、位置敏感探測(cè)器PSD2和掃描架天線探頭7在垂直于激光平面5的方向直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行平面度補(bǔ)償；安裝支撐裝置13采用八邊形筒型結(jié)構(gòu)配合兩組共四根導(dǎo)軌滑塊組件對(duì)伺服補(bǔ)償器構(gòu)成全向支撐。
[0061]位置敏感探測(cè)器PSD2安裝在伺服補(bǔ)償器4的天線極化裝置11上，當(dāng)伺服補(bǔ)償器4對(duì)某一位置平面度誤差進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，位置敏感探測(cè)器PSD2會(huì)隨進(jìn)給補(bǔ)償模塊12、天線極化裝置11和掃描架天線探頭7同步運(yùn)動(dòng)，保證位置敏感探測(cè)器PSD2與掃描架天線探頭7的空間相對(duì)位置不變。隨著補(bǔ)償?shù)倪M(jìn)行，激光平面5掃過(guò)位置敏感探測(cè)器PSD2感應(yīng)區(qū)的位置趨近于感應(yīng)區(qū)零位，位置敏感探測(cè)器PSD2傳遞給控制器3的位置偏差相應(yīng)減小，控制器3控制伺服補(bǔ)償器4的位置指令相應(yīng)改變，最終使天線探頭所在平面的平面度滿足測(cè)試需求，完成對(duì)掃描緊縮場(chǎng)平面掃描架平面度的實(shí)時(shí)的閉環(huán)控制補(bǔ)償。
[0062]本實(shí)施例提供的緊縮場(chǎng)平面掃描架的平面度補(bǔ)償方法，包括如下步驟:
[0063]S1、將激光平面發(fā)射器作極化旋轉(zhuǎn)，使其發(fā)射的激光束形成激光平面；
[0064]S2、調(diào)整激光平面發(fā)射器的位置和發(fā)射角度，使其極化旋轉(zhuǎn)以緊縮平面場(chǎng)微波傳播方向?yàn)檩S，且使其產(chǎn)生的激光平面與緊縮場(chǎng)微波傳播方向垂直；
[0065]S3、調(diào)整安裝在伺服補(bǔ)償器上的位置敏感探測(cè)器PSD的位置和接收角度，使位置敏感探測(cè)器PSD感應(yīng)區(qū)的接收方向與激光平面平行且與掃描架天線探頭的接收方向垂直，并使感應(yīng)區(qū)能實(shí)時(shí)接收到激光平面；
[0066]S4、利用位置敏感探測(cè)器PSD感應(yīng)區(qū)通過(guò)位置敏感探測(cè)器PSD的內(nèi)置光學(xué)成像系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)并生成位置偏差，并將位置偏差發(fā)送至控制器；
[0067]S5、利用控制器根據(jù)位置偏差生成補(bǔ)償控制信號(hào)，并將補(bǔ)償控制信號(hào)發(fā)送至伺服補(bǔ)償器，該步驟的具體過(guò)程如下:
[0068]利用工控機(jī)接收位置偏差，根據(jù)位置偏差生成控制指令并將控制指令發(fā)送至運(yùn)動(dòng)控制裝置；
[0069]利用運(yùn)動(dòng)控制裝置根據(jù)控制指令生成控制信號(hào)并將該信號(hào)發(fā)送至功率控制裝置；
[0070]利用功率控制裝置根據(jù)控制信號(hào)生成驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)伺服補(bǔ)償器；
[0071]S6、利用伺服補(bǔ)償器帶動(dòng)位置敏感探測(cè)器PSD和掃描架天線探頭同步運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)掃描緊縮場(chǎng)平面掃描架平面度的閉環(huán)控制補(bǔ)償，該步驟的具體過(guò)程如下:
[0072]利用天線極化裝置帶動(dòng)位置敏感探測(cè)器PSD和掃描架天線探頭在平行于激光平面的方向同步極化旋轉(zhuǎn)，使敏感探測(cè)器PSD感應(yīng)區(qū)在任意位置均可接收到激光平面；
[0073]利用進(jìn)給補(bǔ)償裝置帶動(dòng)天線極化裝置、位置敏感探測(cè)器PSD和掃描架天線探頭在垂直于激光平面的方向直線運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)掃描緊縮場(chǎng)平面掃描架平面度的閉環(huán)控制補(bǔ)償。
[0074]綜上所述，本發(fā)明所述技術(shù)方案，通過(guò)控制器與緊縮場(chǎng)平面掃描架平面度補(bǔ)償器形成閉環(huán)控制的方式，能夠有效克服掃描架結(jié)構(gòu)受機(jī)械加工，裝配精度、溫度、環(huán)境振動(dòng)、重力等因素影響造成機(jī)械形變，導(dǎo)致的掃描平面的平面度誤差問(wèn)題；同時(shí)，通過(guò)激光平面發(fā)射器和位置敏感探測(cè)器PSD，可以實(shí)時(shí)直接測(cè)量出緊縮場(chǎng)平面掃描架掃描出的非實(shí)體平面的平面度誤差，比通過(guò)間接測(cè)量系統(tǒng)參數(shù)最終計(jì)算平面度的方式，減少了測(cè)量和計(jì)算環(huán)節(jié)的誤差，更加準(zhǔn)確的反映出系統(tǒng)平面度誤差水平；而且，本發(fā)明采用實(shí)時(shí)補(bǔ)償控制方法，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償平面度誤差的方式，比半實(shí)時(shí)的方式進(jìn)行平面度補(bǔ)償系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)為:可以克服當(dāng)緊縮場(chǎng)平面掃描架工作在環(huán)境復(fù)雜或者測(cè)試過(guò)程周期較長(zhǎng)的情況下，緊縮場(chǎng)掃描架實(shí)際狀態(tài)與之前可能發(fā)生變化，導(dǎo)致實(shí)際平面度誤差與前期通過(guò)測(cè)量計(jì)算的到的誤差修正表不符的問(wèn)題。
[0075]顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種緊縮場(chǎng)平面掃描架的平面度補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括:激光平面發(fā)射器、位置敏感探測(cè)器PSD、控制器和伺服補(bǔ)償器； 激光平面發(fā)射器，用于利用以自身極化旋轉(zhuǎn)的方式使發(fā)射的激光束形成垂直于緊縮平面場(chǎng)微波傳播方向的激光平面； 位置敏感探測(cè)器PSD安裝在伺服補(bǔ)償器上，并使位置敏感探測(cè)器PSD的感應(yīng)區(qū)的接收方向與激光平面平行且與掃描架天線探頭的接收方向垂直，位置敏感探測(cè)器PSD用于通過(guò)其自身的感應(yīng)區(qū)檢測(cè)與所述激光平面的位置關(guān)系，并將產(chǎn)生的位置偏差發(fā)送至控制器； 控制器，用于根據(jù)所述位置偏差生成驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)伺服補(bǔ)償器； 伺服補(bǔ)償器安裝在掃描架懸臂上并連接位置敏感探測(cè)器PSD和掃描架天線探頭，用于帶動(dòng)位置敏感探測(cè)器PSD和掃描架天線探頭同步運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)緊縮場(chǎng)平面掃描架的平面度的實(shí)時(shí)補(bǔ)償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊縮場(chǎng)平面掃描架的平面度補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括:工控機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制裝置和功率控制裝置； 工控機(jī)，用于接收位置偏差，根據(jù)位置偏差生成控制指令并將控制指令發(fā)送至運(yùn)動(dòng)控制裝置； 運(yùn)動(dòng)控制裝置，用于根據(jù)控制指令生成控制信號(hào)并將控制信號(hào)發(fā)送至功率控制裝置； 功率控制裝置，用于根據(jù)控制信號(hào)生成驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)伺服補(bǔ)償器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊縮場(chǎng)平面掃描架的平面度補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述伺服補(bǔ)償器包括:天線極化裝置和進(jìn)給補(bǔ)償裝置； 天線極化裝置安裝在進(jìn)給補(bǔ)償裝置上并連接位置敏感探測(cè)器PSD和掃描架天線探頭，用于帶動(dòng)位置敏感探測(cè)器PSD和掃描架天線探頭在平行于所述激光平面的方向同步極化旋轉(zhuǎn)； 進(jìn)給補(bǔ)償裝置，用于帶動(dòng)天線極化裝置、位置敏感探測(cè)器PSD和掃描架天線探頭在垂直于所述激光平面的方向同步直線運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的緊縮場(chǎng)平面掃描架平面度補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述伺服補(bǔ)償器還包括:安裝支撐裝置，用于對(duì)所述伺服補(bǔ)償器構(gòu)成全向支撐。
5.一種如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述系統(tǒng)的緊縮場(chǎng)平面掃描架的平面度補(bǔ)償方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 51、將激光平面發(fā)射器作極化旋轉(zhuǎn)，使其發(fā)射的激光束形成激光平面； 52、調(diào)整激光平面發(fā)射器的位置和發(fā)射角度，使其極化旋轉(zhuǎn)以緊縮平面場(chǎng)微波傳播方向?yàn)檩S，且使其產(chǎn)生的激光平面與緊縮場(chǎng)微波傳播方向垂直； 53、調(diào)整安裝在伺服補(bǔ)償器上的位置敏感探測(cè)器PSD的位置和接收角度，使所述位置敏感探測(cè)器PSD感應(yīng)區(qū)的接收方向與激光平面平行且與掃描架天線探頭的接收方向垂直，并使所述感應(yīng)區(qū)能實(shí)時(shí)接收到所述激光平面； 54、利用位置敏感探測(cè)器PSD感應(yīng)區(qū)通過(guò)位置敏感探測(cè)器PSD的內(nèi)置光學(xué)成像系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)并生成位置偏差，并將位置偏差發(fā)送至控制器； 55、利用控制器根據(jù)所述位置偏差生成驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)伺服補(bǔ)償器； 56、利用伺服補(bǔ)償器帶動(dòng)位置敏感探測(cè)器PSD和掃描架天線探頭同步運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)緊縮場(chǎng)平面掃描架的平面度的實(shí)時(shí)補(bǔ)償。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的緊縮場(chǎng)平面掃描架的平面度補(bǔ)償方法，其特征在于，所述步驟S5進(jìn)一步包括如下子步驟: 利用工控機(jī)接收位置偏差，根據(jù)位置偏差生成控制指令并將控制指令發(fā)送至運(yùn)動(dòng)控制裝置； 利用運(yùn)動(dòng)控制裝置根據(jù)控制指令生成控制信號(hào)并將該信號(hào)發(fā)送至功率控制裝置； 利用功率控制裝置根據(jù)控制信號(hào)生成驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)伺服補(bǔ)償器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的緊縮場(chǎng)平面掃描架的平面度補(bǔ)償方法，其特征在于，所述步驟S6進(jìn)一步包括如下子步驟: 利用天線極化裝置帶動(dòng)位置敏感探測(cè)器PSD和掃描架天線探頭在平行于所述激光平面的方向同步極化旋轉(zhuǎn)； 利用進(jìn)給補(bǔ)償裝置帶動(dòng)位置敏感探測(cè)器PSD、天線極化裝置和掃描架天線探頭在垂直于所述激光平面的方向同步直線運(yùn)動(dòng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種緊縮場(chǎng)平面掃描架的平面度補(bǔ)償系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括：激光平面發(fā)射器，用于通過(guò)以自身旋轉(zhuǎn)的方式使發(fā)射的激光束形成激光平面；位置敏感探測(cè)器，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)激光平面與自身感應(yīng)區(qū)零位的位置偏差并將其發(fā)送至控制器；控制器，用于根據(jù)位置偏差生成驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)伺服補(bǔ)償器；伺服補(bǔ)償器，用于以帶動(dòng)位置敏感探測(cè)器共同調(diào)整位置的方式對(duì)掃描架平面度誤差進(jìn)行實(shí)時(shí)地閉環(huán)控制補(bǔ)償。本發(fā)明所述技術(shù)方案，采用閉環(huán)控制策略，對(duì)掃描面末端進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，可解決緊縮場(chǎng)平面掃描架在環(huán)境復(fù)雜或者測(cè)試過(guò)程周期較長(zhǎng)的情況下，受機(jī)械加工，裝配精度、溫度、環(huán)境振動(dòng)、重力等因素影響造成機(jī)械形變使掃描平面存在平面度誤差的問(wèn)題。
【IPC分類】G05B19-404
【公開(kāi)號(hào)】CN104597841
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410790156
【發(fā)明人】寇鵬, 林燕文, 孫祥溪
【申請(qǐng)人】北京無(wú)線電計(jì)量測(cè)試研究所
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年12月17日