一种高精度自适应回转补偿控制系统的制作方法

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1.本发明属于回转补偿控制领域，具体涉及一种高精度自适应回转补偿控制系统。

背景技术：

2.转台工作过程中，转动台面处于不同环境及工作状态下，由于外界干扰及自身原因，容易导致转动台面回转时间隙随时出现变化，从而导致角度控制不可控，精度不高。而对待测件有较复杂工作环境下保证测角精度要求的场合，需要禁止此类现象，而转台回转间隙随时变化，无法以单次补偿解决问题，需要进行自适应回转补偿算法，达到复杂环境下的高精度回转系统控制。现有常用的回转补偿方式多为单次补偿，该补偿方法无法适应各种变化的复杂工作环境，控制精度较差；也有自适应回转角度补偿装置，其补偿算法及硬件配置复杂，且模块化程度不高，无法实现多种测角类型及长时间工作造成的特殊回转间隙变化。

技术实现要素：

3.本发明提供一种高精度自适应回转补偿控制系统，以解决现有自适应回转补偿控制系统设计成本高，适应场景较少，模块化程度不高，精度不高的问题。
4.为实现上述目的而采取的技术方案是，一种高精度自适应回转补偿控制系统，包括回转台、主控制机、角度反馈单元、电机驱动单元、补偿控制单元；所述回转台分别连接电机驱动单元和角度反馈单元；所述电机驱动单元以及角度反馈单元对补偿控制单元提供补偿信号及角度信号；所述主控制机对补偿控制单元提供对比反馈输入，并以高精控制对电机驱动单元补偿输出；所述补偿控制单元包括dsp模块、补偿控制算法模块以及对比反馈数据库模块，所述dsp模块接收电机驱动单元和角度反馈单元输出的实时信号，并经过补偿控制算法模块进行初步自适应计算，所述对比反馈数据库模块对补偿控制算法模块提供存储的补偿数据进行二次补偿。
5.进一步，所述回转台分别与电机驱动单元、角度反馈单元组合使用，所述电机驱动单元、角度反馈单元均留有标准化的接口定义，并对dsp模块提供的实时信号包括实时测角信号、实时电流信号及实时温度信号。
6.进一步，所述dsp模块接收的实时信号通过补偿控制算法模块初步处理，计算当前温度条件下形变因素、元器件因素造成的角度输出拟合数组，作为初步补偿数据对电机输出信号进行补偿，并进行对比反馈数据库模块的补偿数组存储。
7.进一步，所述补偿控制单元输入输出信号接口标准化设计，并做即插拔式的自适应补偿控制系统接口。
8.进一步，所述dsp模块输出的高精度驱动输出通过主控制机对电机驱动单元进行高精度驱动控制。
9.进一步，所述主控制机单独配置补偿控制单元的信号及供电接口，接口定义标准化。
10.进一步，所述补偿控制单元作为独立配置系统，接收外部数据信息并进行动态对比测算，储存并对主控制机输出控制信号。
11.进一步，所述补偿控制单元接收任意角度信号模式，适应不同温度、负载等环境变化，进行自适应回转补偿控制。
12.有益效果与现有技术相比本发明具有以下优点。
13.1.本发明所述主控制机可按需补偿的角度输入信号及需实时控制的驱动控制输出信号，进行标准化系统定义，实现即插拔及一体化控制的使用需求；2.本发明所述角度反馈单元及电机驱动单元配置正反向反馈机制，实时传输角度信号、电流信号及温度信号，且接口类型标准化，实现多种角度及驱动方式的外部信号反馈。
14.3.本发明所述补偿控制单元接收反馈信号，进行自适应算法解析控制，并调取周期存储的对比数据库，进行二次高精度补偿，实现复杂变化环境的自适应补偿驱动输出；4.本发明所述补偿控制单元运用对比反馈数据库模块，实现多种角度及驱动方式的回转控制系统，快速调整补偿参数，特别是同批次的回转设备，能够实现高效即插拔式的高精度回转自适应补偿控制。
附图说明
15.以下结合附图对本发明作进一步详述。
16.图1为本发明的系统机构示意图；图2为本发明的模型图；图3为本发明的自适应补偿算法示意图。
具体实施方式
17.下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述。
18.如图1-图3所示，一种高精度自适应回转补偿控制系统，包括回转台1、主控制机5、角度反馈单元4、电机驱动单元2、补偿控制单元3；所述回转台1分别连接电机驱动单元2和角度反馈单元4；所述电机驱动单元2以及角度反馈单元4对补偿控制单元3提供补偿信号及角度信号；所述主控制机5对补偿控制单元3提供对比反馈输入，并以高精控制对电机驱动单元2补偿输出；所述补偿控制单元3包括dsp模块32、补偿控制算法模块33以及对比反馈数据库模块31，所述dsp模块32接收电机驱动单元2和角度反馈单元4输出的实时信号，并经过补偿控制算法模块33进行初步自适应计算，所述对比反馈数据库模块31对补偿控制算法模块33提供存储的补偿数据进行二次补偿。
19.所述回转台1分别与电机驱动单元2、角度反馈单元4组合使用，所述电机驱动单元2、角度反馈单元4均留有标准化的接口定义，并对dsp模块32提供的实时信号包括实时测角信号、实时电流信号及实时温度信号。
20.所述dsp模块32接收的实时信号通过补偿控制算法模块33初步处理，计算当前温度条件下形变因素、元器件因素造成的角度输出拟合数组，作为初步补偿数据对电机输出信号进行补偿，并进行对比反馈数据库模块31的补偿数组存储。
21.所述补偿控制单元3输入输出信号接口标准化设计，并做即插拔式的自适应补偿控制系统接口。
22.所述dsp模块32输出的高精度驱动输出通过主控制机5对电机驱动单元2进行高精度驱动控制。
23.所述主控制机5单独配置补偿控制单元3的信号及供电接口，接口定义标准化。
24.所述补偿控制单元3作为独立配置系统，接收外部数据信息并进行动态对比测算，储存并对主控制机5输出控制信号。
25.所述补偿控制单元3接收任意角度信号模式，适应不同温度、负载等环境变化，进行自适应回转补偿控制。
26.所述角度反馈单元4及电机驱动单元2配置正反向反馈机制。
27.本发明中，所述回转台1的台面为待补偿的回转工作台，所述主控制机5同时处理角度反馈信息及补偿控制信息，并进行电机驱动单元2高精度控制，所述角度反馈单元4及电机驱动单元2实时反馈测角器件角度信息并执行主控制机5驱动信号，所述补偿控制单元3同时处理不同状态下回转误差信息。
28.所述主控制机5单独配置补偿控制单元3信号及供电接口，接口定义标准化；所述角度反馈单元4及电机驱动单元2作为角度信息来源及目标位置驱动装置，适用于各类组合式角度反馈及电机驱动类型，反馈及控制接口类型标准化。
29.所述补偿控制单元3作为独立配置系统，接收数据信息并进行动态对比测算，储存并对主控制机5输出控制信号；所述补偿控制单元3接收任意角度信号模式，适应不同温度、负载等环境变化，进行自适应回转补偿控制。
30.本发明具体实施时，所述回转台1连接电机驱动单元2及角度反馈单元4，主控制机5通过标准接口信号输入单独配置补偿控制单元3；所述电机驱动单元2及角度反馈单元4对补偿控制单元3提供补偿信号及角度信号，主控制机5对补偿控制单元3提供对比反馈输入，并以高精控制对电机驱动单元11补偿输出；所述dsp模块32接收实时输入的实时测角信号、实时电流信号及实时温度信号，经过补偿控制算法模块33进行初步自适应计算，对比反馈数据库模块31对补偿控制算法模块33提供存储的补偿数据进行二次补偿，dsp模块32对电机驱动单元2进行高精度驱动控制。
31.本发明所述的高精度自适应回转补偿控制系统的使用方式是：（1）回转台1与电机驱动单元2及角度反馈单元4组合使用，留有标准化的接口定义，并供实时测角信号、实时电流信号及实时温度信号。（2）根据实时输入信号，经过dsp模块32、补偿控制算法模块33初步处理，计算当前温度条件下形变因素、元器件因素造成的角度输出拟合数组，作为初步补偿数据对电机输出信号进行补偿，并进行对比反馈数据库31的补偿数组存储。（3）根据对比反馈数据库31进行对比控制算法的二次补偿，调取同类型温度条件下及角度输出条件下的补偿数据，进行快速对比修正，同时对整个回转周期内的补偿数据进行高精度曲线偏离修正，以此保证整个回转周期内实时进行全范围回转补偿。（4）补偿控制单元3接收标准化的输入信号，同时以高速存储对比计算的对比反馈数据库模块31进行二次补偿，输入输出信号接口标准化设计，并做即插拔式的自适应补偿控制系统接口设计。
32.本发明为可自适应进行回转补偿的高精度控制系统控制，进行标准化系统定义，实现即插拔及一体化控制的使用需求。本发明角度反馈单元及电机驱动单元配置正反向反
馈机制，实时传输角度信号、电流信号及温度信号，且接口类型标准化，能够实现多种角度及驱动方式的外部信号反馈。本发明的补偿控制单元接收反馈信号，进行自适应算法解析控制，并调取周期存储的对比数据库，进行二次高精度补偿，能够实现复杂变化环境的自适应补偿驱动输出。本发明的补偿控制单元运用对比反馈数据库，实现多种角度及驱动方式的回转控制系统，快速调整补偿参数，特别是同批次的回转设备，能够实现高效即插拔式的高精度回转自适应补偿控制。

技术特征：

1.一种高精度自适应回转补偿控制系统，包括回转台（1）、主控制机（5）、角度反馈单元（4）、电机驱动单元（2）、补偿控制单元（3）；其特征在于，所述回转台（1）分别连接电机驱动单元（2）和角度反馈单元（4）；所述电机驱动单元（2）以及角度反馈单元（4）对补偿控制单元（3）提供补偿信号及角度信号；所述主控制机（5）对补偿控制单元（3）提供对比反馈输入，并以高精控制对电机驱动单元（2）补偿输出；所述补偿控制单元（3）包括dsp模块（32）、补偿控制算法模块（33）以及对比反馈数据库模块（31），所述dsp模块（32）接收电机驱动单元（2）和角度反馈单元（4）输出的实时信号，并经过补偿控制算法模块（33）进行初步自适应计算，所述对比反馈数据库模块（31）对补偿控制算法模块（33）提供存储的补偿数据进行二次补偿。2.根据权利要求1所述的一种高精度自适应回转补偿控制系统，其特征在于，所述回转台（1）分别与电机驱动单元（2）、角度反馈单元（4）组合使用，所述电机驱动单元（2）、角度反馈单元（4）均留有标准化的接口定义，并对dsp模块（32）提供的实时信号包括实时测角信号、实时电流信号及实时温度信号。3.根据权利要求1所述的一种高精度自适应回转补偿控制系统，其特征在于，所述dsp模块（32）接收的实时信号通过补偿控制算法模块（33）初步处理，计算当前温度条件下形变因素、元器件因素造成的角度输出拟合数组，作为初步补偿数据对电机输出信号进行补偿，并进行对比反馈数据库模块31的补偿数组存储。4.根据权利要求1所述的一种高精度自适应回转补偿控制系统，其特征在于，所述补偿控制单元（3）输入输出信号接口标准化设计，并做即插拔式的自适应补偿控制系统接口。5.根据权利要求1所述的一种高精度自适应回转补偿控制系统，其特征在于，所述dsp模块（32）输出的高精度驱动输出通过主控制机（5）对电机驱动单元（2）进行高精度驱动控制。6.根据权利要求1所述的一种高精度自适应回转补偿控制系统，其特征在于，所述主控制机（5）单独配置补偿控制单元（3）的信号及供电接口，接口定义标准化。7.根据权利要求1所述的一种高精度自适应回转补偿控制系统，其特征在于，所述补偿控制单元（3）作为独立配置系统，接收外部数据信息并进行动态对比测算，储存并对主控制机（5）输出控制信号。8.根据权利要求1所述的一种高精度自适应回转补偿控制系统，其特征在于，所述补偿控制单元（3）接收任意角度信号模式，适应不同温度、负载等环境变化，进行自适应回转补偿控制。9.根据权利要求1所述的一种高精度自适应回转补偿控制系统，其特征在于，所述角度反馈单元（4）及电机驱动单元（2）配置正反向反馈机制。

技术总结

一种高精度自适应回转补偿控制系统，包括回转台、主控制机、角度反馈单元、电机驱动单元、补偿控制单元；所述回转台分别连接电机驱动单元和角度反馈单元；所述电机驱动单元以及角度反馈单元对补偿控制单元提供补偿信号及角度信号；所述主控制机对补偿控制单元提供对比反馈输入，并以高精控制对电机驱动单元补偿输出；所述补偿控制单元包括DSP模块、补偿控制算法模块以及对比反馈数据库模块，所述DSP模块接收电机驱动单元和角度反馈单元实时输出的信号，并经过补偿控制算法模块进行初步自适应计算，所述对比反馈数据库模块对补偿控制算法模块提供存储的补偿数据进行二次补偿。本发明能够实现多种角度及驱动方式的回转控制系统快速调整补偿参数。统快速调整补偿参数。统快速调整补偿参数。