一种自动控制系统动态性能测量方法及装置与流程

本发明涉及自动控制领域，具体涉及一种自动控制系统动态性能测量方法及装置。

背景技术：
由于自动控制系统(特别是位置控制伺服系统)对于工业生产的效率和质量具有极大的提升作用，其在工业生产中的应用非常广泛，现有的自动控制系统大多为模拟或半模拟控制系统，存在温漂等影响系统性能的环境因素，因而在实际的使用与定期的维护保养中，其动态性能的测量与调整是十分关键的，例如双向稳定器，它是现代自行火炮以及坦克装甲车辆等的重要组成部分，是实现武器系统在行进间瞄准射击的必须装备，双向稳定器的动态性能将在很大程度上影响武器系统在战场上的作战效能，主要是武器系统的射击精度与反应时间。然而，在实际应用中，由于受条件限制，对于自动控制系统性能的测量往往限于静态，动态性能测量基本上采用卡箍、铅笔以及标靶等工具进行人工测量。这种方法的存在很多缺点：一是，人工操作，随意性很大，测量不够精确；二是，系统内外协调配合困难，成功率较低；三是，每次测量需要较多人员，一般需要5人；四是，步骤较多，耗时较长。

技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种自动控制系统动态性能测量方法及装置，采用激光、接收标靶、图像传感器以及图像处理系统对自动控制系统的动态性能进行测量，操作简单，所需时间短，节省人力，提高了测试的成功率和测试的精度以及准确度。本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一方面，本发明提供了一种自动控制系统动态性能测量方法，所述方法包括：S1、将激光投影笔固定于自动控制系统上面，所述自动控制系统在设定时间段内产生最大阶跃信号，进而使得自身在所述设定时间段内处于全速运行状态；S2、所述激光投影笔随动于所述自动控制系统，并将发射的激光投影到接收标靶上；S3、图像传感器从所述接收标靶上拍摄获取所述激光的运动图像，并将其发送给图像处理系统；S4、所述图像处理系统对接收的所述激光的运动图像进行处理，得到连续的超调量轨迹图，根据所述连续的超调量轨迹图即可获知所述自动控制系统的各项动态性能指标。另一方面，本发明提供了一种自动控制系统动态性能测量装置，所述装置包括自动控制系统、激光投影笔、接收标靶、图像传感器以及图像处理系统；所述自动控制系统，用于在设定时间段内产生最大阶跃信号，进而使得自身在所述设定时间段内处于全速运行状态；所述激光投影笔，用于固定于自动控制系统上面，进而随动于所述自动控制系统，并将发射的激光投影到接收标靶上；所述图像传感器，用于从所述接收标靶上拍摄获取所述激光的运动图像，并将其发送给图像处理系统；所述图像处理系统，用于对接收的所述激光的运动图像进行处理，得到连续的超调量轨迹图。本发明提供了一种自动控制系统动态性能测量方法及装置，将激光投影笔固定于自动控制系统上面，使其随动于所述自动控制系统，并将发射的激光投影到接收标靶上，图像传感器从所述接收标靶上拍摄获取所述激光的运动图像，并将其发送给图像处理系统，所述图像处理系统对接收的所述激光的运动图像进行处理得到连续的超调量轨迹图，即可获知所述自动控制系统的各项动态性能指标。本发明采用激光、接收标靶、图像传感器以及图像处理系统对自动控制系统的动态性能进行测量，为自动控制系统的控制参数调整提供了准确的依据，操作简单，所需时间短，节省人力，提高了测试的成功率和测试的精度以及准确度。附图说明图1为本发明实施例1的一种自动控制系统动态性能测量方法流程图；图2为本发明实施例1的一种自动控制系统动态性能测量方法中一系列离散的超调量轨迹点图；图3为本发明实施例1的一种自动控制系统动态性能测量方法中连续的超调量轨迹图；图4为本发明实施例2的一种自动控制系统动态性能测量装置示意图；图5为本发明实施例2的一种自动控制系统动态性能测量装置中坐标纸的示意图；图6为本发明实施例2的一种自动控制系统动态性能测量装置中图像处理系统的示意图。具体实施方式以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例1、一种自动控制系统动态性能测量方法。下面结合图1至图3对本实施例提供的方法进行详细说明。参见图1至图3，S1、将激光投影笔固定于自动控制系统上面，所述自动控制系统在设定时间段内产生最大阶跃信号，进而使得自身在所述设定时间段内处于全速运行状态。具体的，将激光投影笔固定于自动控制系统上面，所述自动控制系统为自行火炮稳定器、位置控制侍服系统、“远火”位置控制侍服系统、突击炮稳定器、高炮随动系统或者坦克稳定器，例如，若所述自动控制系统为自行火炮稳定器时，则将激光投影笔固定于所述自行火炮稳定器的炮口上；然后打开所述自动控制系统，所述自动控制系统在设定时间段内产生在其正常工作条件下最大的阶跃信号，进而使得自身在所述设定的时间段内处于全速运行状态，所述阶跃信号如下式所示：其中，T为设定的时间段，T时刻到了之后，停止输入阶跃信号。S2、所述激光投影笔随动于所述自动控制系统，并将发射的激光投影到接收标靶上。具体的，所述激光投影笔固定于所述自动控制系统上面，因而可以随着所述自动控制系统一起运动，在所述自动控制系统开始运动的同时打开所述激光投影笔，所述激光投影笔将发射的激光投影到接收标...