[发明专利]一种矢量调节机构的安全限位方法

说明书

一种矢量调节机构的安全限位方法，首先计算矢量调节机构的当前角度误差，进而得到矢量调节机构滑块的所需位移，然后获取矢量调节机构滑块的单次最大移动距离、软限位范围，对矢量调节机构滑块的位移进行修正，最后根据修正后的矢量调节机构滑块的位移控制滑块移动直至满足精度要求。本发明与现有技术相比，通过硬限位内侧设计软限位，在每次控制前预估滑块位置，若超出软限位，则调整控制量使控制滑块运动到软限位处即停止，从而保证了矢量调节机构在安全范围内运动，不触碰硬限位开关，避免了机械损伤，具有很好的使用价值。

技术领域

本发明涉及机电一体化控制领域，特别是一种矢量调节机构的安全限位方法。

背景技术

DFH-3B平台可采用电推进系统完成15年南北位保，电推进系统包括电推力器及供配电处理单元、贮供系统和控制模块等，通过电推力器点火提供卫星南北位保所需推力。电推力器每天在轨工作时间较长，为减小推力器点火过程中推力方向偏离星体质心造成的干扰力矩影响，电推进分系统配置矢量调节机构，作为电推力器的支撑并调整电推力器的方向，保证全寿命周期内推力器的推力矢量通过整星质心。

为了避免滑块在运动过程中超出安全范围，造成卡死或矢量调节机构的机械损伤，需要设计限位措施。现有限位方法是在矢量调节机构的滑块两端配备硬件限位开关，当滑块碰触到硬限位开关时，控制软件发送指令使矢量调节机构停转。

采用现有限位方法时，由于控制参数是将矢量调节机构的复杂非线性模型进行线性化得到的，控制过程中存在超调，滑块常常需要在目标位置周围进行若干次震荡调整才能实现精度指标，存在超调过程，在目标角度对应的滑块位置接近硬限位时，滑块可能会误碰硬限位，导致机构停转，无法实现精确控制，另外，多次碰触硬限位也会增加机械损伤的风险。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种矢量调节机构的安全限位方法，减小矢量调节机构运动时的超调量，并保证矢量调节机构在安全范围内停止运动，不触碰硬限位开关，避免了机械损伤。

本发明的技术解决方案是：一种矢量调节机构的安全限位方法，包括如下步骤：

(1)计算矢量调节机构目标角度、矢量调节机构当前角度的误差为Δα＝α_c-α,Δβ＝β_c-β，进而得到矢量调节机构第一滑块的位移Δd₁、第二滑块的位移Δd₂，其中，α_c、β_c为矢量调节机构目标角度；

(2)获取矢量调节机构第一滑块、第二滑块的单次最大移动距离Δd_max，对矢量调节机构第一滑块的位移Δd₁、第二滑块的位移Δd₂进行修正；

(3)根据矢量调节机构第一滑块、第二滑块的当前位置d₁，d₂，估计控制后第一滑块、第二滑块的的实际滑块位置分别为d_1p，d_2p；

(4)获取矢量调节机构第一滑块的软限位范围为[d_1min,d_1max]、第二滑块的的软限位范围为[d_2min,d_2max]，并对矢量调节机构第一滑块的位移Δd₁、第二滑块的位移Δd₂进行修正；

(5)根据修正后的矢量调节机构第一滑块的位移Δd₁、第二滑块的位移Δd₂控制第一滑块、第二滑块移动，进而得到矢量调节机构第一滑块、第二滑块的当前位置分别为