激光精确跟踪平台控制系统的设计.pdf

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1、第32卷第o6期计算机仿真2015年06月文章编号：1006—9348(2015)06—0018—05激光精确跟踪平台控制系统的设计张婷，张玉振，李擎。，张维存(1．唐山学院计算机科学与技术系，河北唐山063000；2．北京科技大学自动化学院，北京100083)摘要：通过研究以多自由度运动控制器为核心的高精度转台以及二维运动平台的控制系统，以编码器或光栅尺作为位置反馈信息，采用PID控制算法，实现了高精度转台及二维运动平台的全闭环控制。通过配有激光测距传感器的可水平、俯仰运动的转台作为基站，用可水平、竖直运动的二维运动平台模拟运动目标，利用CAN总线通讯构建激光跟踪系统，为激光跟踪方

2、案的可行性研究提供可靠的实验验证平台。实验结果表明，上述激光精确跟踪平台，运行状态良好，能够达到较高的运动速度和精度，有很好的使用价值。关键词：运动控制器；全闭环控制；激光跟踪中图分类号：TIBOI文献标识码：BControlSystemDesignofPreciseLaserTrackingPlatformZHANGTing，ZHANGYu—zhen，LIQing，ZHANGWei—cun。(1．ComputerScience&Technology，TangshanCollege，TangshanHebei063000，China；2．SchoolofAutomationandEl

3、ectricalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)ABSTRACT：Thecontrolmethodsofhigh—precisionturntableandthetwo—dimensionalmotionplatform．withthemulti—freedommotioncontrollerasitscore，werestudied．Usingencoderorgratingrulerasthefeedbackoftheposi—tionandwithPIDcontrol

4、algorithm，wecanhaveaclosedloopcontrolofthehigh—precisionturntableandthetwo—dimensionalmotionplatform．Thesystemusedaturntable，whichisequippedwithalaserdistancesensorandcanhorizontallyrotateandtilt，asthelocationtrackingbasestation，andusedatwo—dimensionalmotionplatformwhichcanplaytranslationalandv

5、erticalmovementtosimulatthemovingtarget．ThusalasertrackingsystemwasbuiltbasedonCANbuscommunication．Experimentsshowthatthelasertrackingsystemmovesingoodconditionandcanachievehighspeedandprecisionandhasanimportantvalueinuse．KEYWORDS：Motioncontroller；Entireclosed—loopcontrol；Lasertracking由于激光具有定向发

6、光、光束集中和亮度极高等特点，1引言使其在定位跟踪方面有着非常重要的作用。定位跟踪的方近年来，运动控制器作为一个独立的工业自动化控制类案也是非常之多．比如通过预测算法预估运动目标的未来位产品，已经被越来越多的工业领域所接受。而目前大多数的置来控制跟踪平台；根据摄像仪的激光点图像来精确控制跟运动控制器是利用运动控制卡和Pc机相结合，或者将Pc系踪平台运动等。统直接嵌入运动控制卡中，灵活性较差。随着DSP运算能CAN(ControllerAreaNetwork)称为控制器局域网，属于力的增强，以DSP和PC作为核心处理器的运动控制器成为总线式通讯网络。它是一种有效支持分布式控制系统或实一

7、种行业的发展趋势J。本文在现有研究的基础上，设计了时控制的串行通信网络。后来，由于其成本低、可靠性高、抗一款基于DSP和ARM的多自由度运动控制系统。干扰能力和实时性强等特点使其应用范围逐渐扩大。为了给激光定位跟踪方案的研究提供可靠的实验验证基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)主题项目平台，本文基于CAN总线构建激光跟踪系统的通讯网络，配(201lAA060408)合以多自由度运动控制器为核心的精密高速跟踪平台以及收稿日期：2014—12～08修