[发明专利]光电系统伺服控制器生成装置及方法

权利要求书

1.一种光电系统伺服控制器生成装置，其特征在于：包括测试组件和处理单元；

所述测试组件包括两轴转台和安装在两轴转台上的光电系统环架机构；处理单元包括数据采集与控制设备、数据处理工控机、光电系统控制器和控制电路；

数据采集与控制设备通过控制电路对光电系统环架机构进行激励和响应检测，获取激励与响应数据供数据处理工控机处理；

数据处理工控机通过控制电路从数据采集与控制设备获取激励、响应数据，经系统辨识得到光电系统环架机构动力学模型的准确性估计，并在准确性估计基础上设计控制器参数，将控制器参数下载到光电系统控制器中，通过光电系统控制器控制光电系统环架机构。

2.根据权利要求1所述一种光电系统伺服控制器生成装置，其特征在于：控制电路由继电器开关电路、信号解算及调理电路、放大及驱动电路组成，继电器开关电路分别和信号解算及调理电路、放大及驱动电路连接；信号解算及调理电路输出端和数据采集与控制设备的输入端连接，数据采集与控制设备的输出端和放大及驱动电路输入端连接。

3.根据权利要求1所述一种光电系统伺服控制器生成装置，其特征在于：光电系统控制器包括信号解算模块、数字信号处理模块和功率放大模块；信号解算模块输出端连接数字信号处理模块输入端，数字信号处理模块输出端连接功率放大模块输入端；数字信号处理模块和数据处理工控机互联，接收指令及更新的控制器参数。

4.根据权利要求1所述一种光电系统伺服控制器生成装置，其特征在于：数据处理工控机与控制电路相连，光电系统环架机构角度传感器输出端和控制电路的信号解算及调理电路输入端连接，光电系统环架机构力矩电机输入端和控制电路的放大及驱动电路输出端连接。

5.一种光电系统伺服控制器生成方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：根据光电系统环架机构动力学模型的机理模型，设计激励信号并构造模型类；通过对光电系统环架机构上力矩电机施加激励，采集角度传感器响应，获得激励与响应数据；通过AIC准则和FPE准则判定模型阶数，估计模型的参数，再对辨识模型进行残差分析和拟合度检验，验证辨识模型是否有效；

步骤2：根据步骤1得到的有效的辨识模型设计控制器参数，通过仿真软件进行开环幅频特性、开环相频特性、闭环阶跃响应、闭环幅频特性曲线设计仿真分析，使系统具有满足光电系统控制回路稳定性要求的相位裕度、幅值裕度；

步骤3：操作数据处理工控机将控制器参数下载至光电系统控制器，并测试光电系统控制回路动静态性能，得到满足动静态性能要求的光电系统控制器。