子的角位移发生相对位置的改变，因而其输出电压的大小随转子角位移而发生变化，输出的电压值与转子相对角位移成正弦、余弦函数关系，或保持某一比例关系，或者成线性关系；因此，在得到旋转变压器输出的电压值后，即得到了转轴两端的相对角速度。
[0056]所述陀螺仪单元304，用于测量稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度，并根据所述稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度得到并输出与稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度值，此处惯性空间可以选择地面作为参照；所述陀螺仪也称为运动传感器，用于测量角速度以辨别物体的运动状态。
[0057]如图2、图3所示，所述处理器模块120包括:反电动势计算单元230、校正输出单元210和运算单元220 ;
[0058]所述反电动势计算单元230，具有第一接收子单元302和计算子单元303 ；
[0059]所述第一接收子单元302用于接收所述与转轴两端的相对角速度相对应的电压值，并将所述电压值换算为相对角速度值；所述计算子单元303获取第一接收子单元的相对角速度值，并进一步根据该相对角速度值计算得出反电动势输出值。
[0060]上述计算子单元303根据上述相对角速度值计算得出反电动势输出值，具体的，可以通过如下计算过程得到:
[0061]对于给定的系统，可以通过测量电动机轴两端的单位角速度变化对应的电动机两端电压变化来确定反电动势系数KejP:
[0062]Ke =Δ U/ Δ ω ①
[0063]确定所述给定系统的反电动势系数Ke后，进一步的，再根据公式①，通过测得转轴两端的相对角速度Λ ω既可以算出反电动势Λ U的大小，而该转轴两端的相对角速度Δω是与旋转变压器输出的电压值是相对应的。
[0064]所述校正输出单元210，具有第二接收子单元305和数字PID子单元306 ;所述第二接收子单元305用于接收所述与稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度值，所述数字PID子单元306用于对所述与稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度值进行控制输出，得到校正输出值，上述数字PID子单元，是比例、积分、微分控制单元。
[0065]所述运算单元220，用于根据所述反电动势输出值和所述校正输出值运算得到修正值。
[0066]进一步的，所述反电动势计算单元为所述校正输出单元的负反馈通道；
[0067]进一步的，所述运算单元220执行所述电动势输出值和所述校正输出值的减法运算得到修正值。
[0068]所述修正执行模块130包括:功率放大器307和执行机构，所述功率放大器连接所述执行机构308 ；
[0069]所述功率放大器307，用于接收所述修正值并产生预设功率输出，以驱动执行机构运转或调整。
[0070]进一步的，上述执行机构308为电动机，上述功率放大器接收修正值并产生最大功率输出，以驱动电动机进行运转或调整。
[0071]其中，修正值在物理上体现为一个占空比可调的PffM电压信号，将此电压信号输出给功率放大器使其有足够的驱动能力，功率放大器的输出就通过连接电动机来驱动其转动了。
[0072]如图3所示，上述旋转变压器301是用于测量转轴两端的相对角速度，并根据所述转轴两端的相对角速度得到并输出与转轴两端的相对角速度相对应的电压值；
[0073]旋转变压器的输出电压与其转子转角呈特定的函数关系，得到上述转轴两端的相对角速度相对应的电压值后即可得到转轴两端的相对角速度，二者是呈函数关系。
[0074]在最初确定所述给定系统的反电动势系数Ke后，进一步的，根据公式Ke =AU/Δ ω，通过测得转轴两端的相对角速度值既可以算出反电动势大小，上述转轴两端的相对角速度由旋转变压器通过与转轴两端的相对角速度相对应的电压值计算得出；在伺服控制回路上可以以此达到与电流环类似的效果，但是却可以避免了模拟电路部分的使用，具有硬件电路设计简单、成本低、控制过程可靠稳定的积极效果。
[0075]如图4所示，本发明实施例提供了一种无电流反馈的稳定平台控制方法，所述方法包括:
[0076]S401、测量转轴两端的相对角速度和稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度；
[0077]上述测量转轴两端的相对角速度和稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度之后，还包括:
[0078]根据所述转轴两端的相对角速度得到与所述转轴两端的相对角速度相对应的电压值；
[0079]根据所述稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度得到与所述稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度值。
[0080]S402、根据所述转轴两端的相对角速度和稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度得到反电动势输出值和校正输出值，并通过所述反电动势输出值和所述校正输出值得到修正值；
[0081]上述通过所述反电动势输出值和所述校正输出值得到修正值包括:
[0082]接收所述与转轴两端的相对角速度相对应的电压值，将所述电压值换算为相对角速度值，根据所述相对角速度值计算得出反电动势输出值；
[0083]接收所述与稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度值，对所述与稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度值进行控制输出，得到校正输出值；
[0084]根据所述反电动势输出值和所述校正输出值运算得到修正值；
[0085]S403、根据所述修正值对定平台载荷角速度进行调整。
[0086]根据所述修正值对稳定平台载荷角速度进行调整，包括:将所述修正值进行功率放大，驱动执行机构进行运转或调整。
[0087]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种无电流反馈的稳定平台控制装置，其特征在于，包括: 测量模块、处理器模块和修正执行模块； 所述测量模块，用于测量转轴两端的相对角速度和稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度； 所述处理器模块，用于根据所述转轴两端的相对角速度和稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度得到反电动势输出值和校正输出值，并通过所述反电动势输出值和所述校正输出值得到修正值； 所述修正执行模块，用于根据所述修正值对稳定平台载荷角速度进行调整。2.根据权利要求1所述的无电流反馈的稳定平台控制装置，其特征在于，所述测量模块，具有旋转变压器单元和陀螺仪单元； 所述旋转变压器单元，用于测量转轴两端的相对角速度，根据所述转轴两端的相对角速度得到并输出与转轴两端的相对角速度相对应的电压值； 所述陀螺仪单元，用于测量稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度，根据所述稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度得到并输出稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度值。3.根据权利要求1所述的无电流反馈的稳定平台控制装置，其特征在于，所述处理器模块包括:反电动势计算单元、校正输出单元和运算单元； 所述反电动势计算单元，具有第一接收子单元和计算子单元；所述第一接收子单元用于接收所述与转轴两端的相对角速度相对应的电压值，并将所述电压值换算为相对角速度值；所述计算子单元根据所述相对角速度值计算得出反电动势输出值； 所述校正输出单元，具有第二接收子单元和数字比例积分微分PID子单元；所述第二接收子单元用于接收稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度值，所述数字PID子单元用于对所述稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度值进行控制输出，得到校正输出值； 所述运算单元，用于根据所述反电动势输出值和所述校正输出值运算得到修正值。4.根据权利要求3所述的无电流反馈的稳定平台控制装置，其特征在于，所述反电动势计算单元为所述校正输出单元的负反馈通道；所述运算单元执行所述电动势输出值和所述校正输出值的减法运算得到修正值。5.根据权利要求1所述的无电流反馈的稳定平台控制装置，其特征在于，所述修正执行模块包括:功率放大器和执行机构，所述功率放大器连接所述执行机构； 所述功率放大器，用于接收所述修正值并产生预设功率输出，以驱动执行机构运转或调整。6.根据权利要求5所述的无电流反馈的稳定平台控制装置，其特征在于，所述执行机构为电动机。7.一种无电流反馈的稳定平台控制方法，其特征在于，所述方法包括: 测量转轴两端的相对角速度和稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度； 根据所述转轴两端的相对角速度和稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度得到反电动势输出值和校正输出值，并通过所述反电动势输出值和所述校正输出值得到修正值； 根据所述修正值对稳定平台载荷角速度进行调整。8.根据权利要求7所述的无电流反馈的稳定平台控制方法，其特征在于，所述测量转轴两端的相对角速度和稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度之后，还包括: 根据所述转轴两端的相对角速度得到并输出与所述转轴两端的相对角速度相对应的电压值； 根据所述稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度得到并输出稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度值。9.根据权利要求8所述的无电流反馈的稳定平台控制方法，其特征在于，所述通过所述反电动势输出值和所述校正输出值得到修正值包括: 接收所述与转轴两端的相对角速度相对应的电压值，将所述电压值换算为相对角速度值，根据所述相对角速度值计算得出反电动势输出值； 接收稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度值，对所述稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度值进行控制输出，得到校正输出值； 根据所述反电动势输出值和所述校正输出值运算得到修正值。10.根据权利要求7所述的无电流反馈的稳定平台控制方法，其特征在于，所述根据所述修正值对稳定平台载荷角速度进行调整，包括:将所述修正值进行功率放大，驱动执行机构进行运转或调整。
【专利摘要】本发明提供了一种无电流反馈的稳定平台控制装置及方法。其中，该装置包括：测量模块、处理器模块和修正执行模块；所述测量模块，用于测量转轴两端的相对角速度和稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度；所述处理器模块，用于根据所述转轴两端的相对角速度和稳定平台载荷相对于惯性空间的角速度得到反电动势输出值和校正输出值，并通过所述反电动势输出值和所述校正输出值得到修正值。本发明具有简化硬件设计、提高控制系统可靠性和降低成本的积极效果。
【IPC分类】G05B13/04
【公开号】CN105159087
【申请号】CN201510579135
【发明人】郭智卿
【申请人】北京贯中精仪科技有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月11日