停止時候不會發(fā)生過沖和抖動，實現(xiàn)了平穩(wěn)啟動和停止。進一步的，結合電流 環(huán)、速度環(huán)以及位置環(huán)三回路的控制策略，提高了控制轉臺速度和轉臺位置精確性和穩(wěn)定 性。
[0032] 3、位置傳感器和步進電機在控制裝置作用下，對轉臺進行自動化的鎖緊或者解 鎖，在轉臺整個測試過程中，不用人為的進行鎖緊或者解鎖，很大程度上提高了測試效率， 降低測試成本。
【附圖說明】
[0033] 圖1是本發(fā)明實施例中車載轉臺結構示意圖；
[0034] 圖2是本發(fā)明實施例中車載轉臺中集成的硬件結構之間的連接關系圖；
[0035]圖3是本發(fā)明實施例中加減速控制函數(shù)曲線圖；
[0036] 圖4是本發(fā)明實施例中三回路PID控制系統(tǒng)簡化框圖，三回路包括電流環(huán)、速度 環(huán)、位置環(huán)，電流環(huán)是指驅(qū)動轉臺運轉的力矩電機的電流環(huán)，速度換是指轉臺轉動速度的速 度環(huán)，位置環(huán)是指轉臺角度的位置環(huán)。
[0037] 在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結構，其中：
[0038] 1-外框 2-內(nèi)框 3-中框
[0039] 4_底座 5_鎖緊機構 6_位置傳感器
[0040] 7-控制機構 8-角度傳感器
【具體實施方式】
[0041] 為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不 用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼 此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0042] 圖1是本發(fā)明實施例中車載轉臺結構示意圖，由圖可知，該車載轉臺包括外框1、 中框3以及內(nèi)框2,外框1、中框3以及內(nèi)框2通過加強筋板以及圓柱狀的軸固定在底座4 上。在中框處設置有控制機構7、角度傳感器8以及位置傳感器6,在外框的側壁上同樣設 置有角度傳感器8、鎖緊機構5,在圓柱狀的軸處也設置了鎖緊機構5和位置傳感器6。該轉 臺上總共設置了三個位置傳感器6和三個角度傳感器8 (圖中沒有將位置傳感器和角度傳 感器全部畫出）。圖中的鎖緊機構采用的是齒輪結構，采用步進電機將齒輪卡住使其不能旋 轉，而實現(xiàn)鎖緊，或者使步進電機收回，對齒輪進行解鎖，使其能繼續(xù)旋轉。
[0043]圖2是本發(fā)明實施例中車載轉臺中集成的硬件結構之間的連接關系圖，其中，上 位機用于為操作者提供人機界面，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的在線檢測、性能檢測、監(jiān)控和系統(tǒng)的 運動管理以及數(shù)據(jù)處理；下位機（即控制機構）是直接的控制機構，構成轉臺的數(shù)字伺服 控制系統(tǒng)，保證轉臺的穩(wěn)定運行和位置精度。由圖可知，一方面，由角度傳感器感知框架 (框架是指外框、中框以及內(nèi)框）的位置，角度傳感器將自身的角度信息經(jīng)過數(shù)字隔離器、 FPGA(邏輯控制單元），傳輸至數(shù)字信號處理器DSP。經(jīng)DSP控制算法處理后，計算出驅(qū)動框 架運動的電壓值，經(jīng)數(shù)字隔離器、D/A轉換芯片，將數(shù)字量轉換為模擬量輸出至電機驅(qū)動器， 以使電機驅(qū)動器驅(qū)動力矩電機帶動框架以一定速度運動。另一方面，由位置傳感器感知鎖 緊電機的位置值，然后該信息經(jīng)過A/D采集芯片、數(shù)字隔離器、FPGA(邏輯控制單元），傳輸 至數(shù)字信號處理器DSP，經(jīng)DSP處理之后，得到反饋信息，該反饋信息再經(jīng)數(shù)字隔離器傳輸 至步進電機，以控制步進電機執(zhí)行相應的命令。
[0044] 本發(fā)明中，基于DSP的車載轉臺控制方法包括對轉臺運行至指定位置的控制方法 和對轉臺停止時的鎖緊以及解鎖的控制方法。車載轉臺的運行方式根據(jù)安裝位置的不同， 有俯仰角、方位角和偏航角。其中，外框的運動實現(xiàn)方位角的變化，中框的運動實現(xiàn)俯仰角 的變化，內(nèi)框的運動實現(xiàn)偏航角的變化。
[0045] 車載轉臺一個完整的運行周期包括：由靜止狀態(tài)解鎖，然后按照指令運行到指定 角度，接著鎖緊。根據(jù)時間先后順序，控制轉臺進行一個完整的運行周期的方法主要包括如 下步驟：
[0046] SI:向數(shù)字信號處理器輸入指令，所述指令包括轉臺的定位角度和轉臺的運行速 度；
[0047] S2 :以A/D采集芯片采集位置傳感器的位置值，并將該位置值輸入至數(shù)字信號處 理器以對所述位置值進行判斷，若該位置值在解鎖閾值范圍內(nèi)，則判斷轉臺解鎖成功，接著 執(zhí)行步驟S3 ;否則啟動鎖緊電機往解鎖方向運行，直至解鎖成功；
[0048] S3:將角度傳感器采集的解鎖成功時的轉臺角度反饋至數(shù)字信號處理器，根據(jù)解 鎖成功時的轉臺角度、步驟S1中所述定位角度以及所述運行速度，數(shù)字信號處理器計算轉 臺的加減速控制曲線，所述轉臺的加減速控制曲線包括加速段、恒速段和減速段；
[0049] S4:數(shù)字信號處理器分別計算所述加速段、恒速段和減速段的驅(qū)動電機電壓值，并 按照所述電壓值驅(qū)動轉臺先進行加速轉動直到速度達到所述轉臺的運行速度，再依照所述 轉臺的運行速度進行恒速轉動，最后進行減速轉動以使轉臺到達所述轉臺的定位角度時靜 止；
[0050]S5:在減速轉動結束后，以A/D采集芯片采集位置傳感器的位置值，當多次采集的 位置值均無變化時，判斷鎖緊電機堵轉，否則鎖緊電機往鎖緊方向繼續(xù)運行直至堵轉；堵轉 后，接著判斷該多次采集的位置值是否在鎖緊閾值范圍內(nèi)，若是，則判斷鎖緊電機鎖緊；若 否，則啟動鎖緊電機往鎖緊方向繼續(xù)運行，直至鎖緊。
[0051] 作為本發(fā)明一個優(yōu)選實施例，其具體的控制方法為：
[0052] S1向數(shù)字信號處理器輸入指令，所述指令包括轉臺的定位角度和轉臺的運行速 度。在開始時，轉臺靜止，在接受指令后，轉臺將以定位指令所確定的運行速度運轉至定位 角度。
[0053]S2:轉臺自動解鎖步驟。以A/D采集芯片采集位置傳感器感知的位置值，并將該 位置值傳送至DSP，DSP對位置傳感器的位置值進行判斷，若該位置值正好在解鎖閾值范圍 內(nèi)，則判斷轉臺已解鎖，繼續(xù)步驟三；否則啟動鎖緊電機往解鎖方向運行，鎖緊電機為步進 電機。鎖緊電機往解鎖方向運行的同時，實時采集位置傳感器的位置值，直至當前位置值在 解鎖閾值范圍內(nèi)，判斷轉臺處于解鎖狀態(tài)。本發(fā)明實施例中，有三個鎖緊電機，三個鎖緊電 機均按照以上方式進行解鎖步驟。
[0054] S3:將角度傳感器采集的解鎖成功時的轉臺角度反饋至數(shù)字信號處理器，根據(jù)解 鎖成功時的轉臺角度、步驟S1中所述定位角度以及所述運行速度，數(shù)字信號處理器計算轉 臺的加減速控制曲線，所述轉臺的加減速控制曲線包括加速段、恒速段和減速段。計算獲得 轉臺加減速控制曲線的參數(shù)包括：加速段所需時間h，運行至減速段所需時間t2，加速段行 進的角度Si，運行至減速段行進的角度S2。
[0055] 利用DSP上的QEP模塊采集編碼器上的轉臺當前的角度，根據(jù)轉臺當前角度值、步 驟S1中定位角度以及運行速度，計算轉臺的加減速控制曲線，所述轉臺的加減速控制曲線 包括加速段、恒速段和減速段。其中加速段的加速度等于減速段的加速度。具體的計算過 程如下：
[0056] 根據(jù)實際需求給定一個常數(shù)作為加速段的加速度a(也即減速段的加速度的絕對 值），已知運行速度V，運行的角度值Sall為定位角度減去轉臺當前的角度，則能計算出轉臺 從當前角度運行到定位角度所需要的定位時間tall:
[0057]
[0058] 進一步按照下式計算獲得加速段所需時間h，運行減速段所需時間t2，加速段行 進的角度Si，運行至減速段行進的角度S2，其中：
[0059]
[0060] 由于加速段和減速段的加速度相同，則
[0065] 若當前時刻t彡^時，當前時刻行進的位移Si⑴為：
[0066]
[0067] 若當前時刻t滿足t彡t2時，當前時刻行進的位移S2 (t)為：
[0068] S2 (t) =Si+v*
[0069] 若當前時刻t滿足t2<t彡tall時，當前時刻行進的位移S3 (t)為：
[0070]
[0071] 在本步驟中，通過加減速曲線控制方法，使靜止的轉臺先逐漸加速，待轉速加至運 行速度后，勻速行駛，勻速行駛至將要接近定位角度處，進行減速行駛，直到以較慢的速度 運行至定位角度處。采用以上的加減速曲線控制方法，可避免轉臺在啟動時直接從靜止狀 態(tài)到達運行速度，停止時直接從運行速度開始急速停止，這樣可能產(chǎn)生過沖，從而實現(xiàn)轉臺 的實時快速、準確平穩(wěn)運動。
[0072] S4:數(shù)字信號處理器分別計算所述加速段、恒速段和