本發明屬于高精度伺服控制領域，具體涉及一種針對帶限位轉臺的快速位置尋零方法。

背景技術：

本發明涉及一種針對帶限位轉臺的快速位置尋零方法，此處所述轉臺主要指用于為慣性器件、導引頭、星敏感器等提供位置、速率基準的精密儀器設備，也被稱為慣性器件測試設備，而非工業設備領域、能夠實現轉動的類似設備。之所以提出本快速尋零方法，主要在于目前轉臺常采用增量式位置傳感器作為反饋元件，例如增量式編碼器，增量式感應同步器等，此類轉臺系統必須在運行前進行位置尋零工作，否則無法繼續運行。雖然市場上出現了絕對式編碼器，但由于增量式編碼器的成本低、種類全，使用方便等因素，增量式編碼器仍然被大量采用，因此研究基于增量式位置反饋元件的位置快速尋零方法具有重要的實用價值。

目前已有專利提出位置尋零方法，例如有限轉角伺服轉臺用位置尋零方法(CN201010584293.4)，其主要從增加轉臺尋零的可靠性與工作穩定性入手，通過增加一個光電開關的方式使轉臺具有第一參考點與輔助參考點兩個參考點，其中一個參考點失效時可采用另一個參考點的信息。目前常采用的尋零方法為轉臺的初始位置需首先安排在一個尋零區域內，然后進行尋零操作；若不在該尋零區域內，則會出現尋零失敗。

技術實現要素：

本發明的目的是解決現有方法在轉臺位置尋零過程中容易出現尋零失敗的問題，提供了一種通過合理設置傳感器數量與安裝方式，再輔以合理的控制算法設計，不受轉臺初始位置的限制，縮短位置尋零時間，確保一次開機即可完成尋零工作的一種針對帶限位轉臺的快速位置尋零方法。

本發明是這樣實現的：

一種針對帶限位轉臺的快速位置尋零方法，具體包括如下步驟：

第一步，設置限位；

將轉臺位置范圍簡化為一水平坐標軸，向右為正，向左為負；整個位置范圍值設為A°，取其中點作為0°位置，正向一級限位位于+A/2°的位置，正向 二級限位處于正向一級限位的右側；負向一級限位位于-A/2°的位置，負向二級限位處于負向二級限位的左側；

第二步，位置尋零；

2.1第一位置尋零狀態

尋零開始后，轉臺由初始位置起向正向轉動，轉動x+y后即可發現零位刻線，完成尋零工作；

2.2第二位置尋零狀態

尋零開始后，轉臺由初始位置起向正向轉動，轉動至正向一級限位后停止，并開始反向轉動，經過A-2x-y后即可發現零位刻線，完成尋零工作；

2.3位置尋零狀態三

尋零開始后，轉臺由初始位置起向正向轉動，轉動y后即可發現零位刻線，完成尋零工作；

2.4位置尋零狀態四

尋零開始后，轉臺由初始位置起向正向轉動A/2-x，若在此過程中觸發了正向一級限位，即開始向反向轉動；若未觸發正向一級限位，則轉動完A/2-x后也開始反向轉動；反向轉動A-2x+y后即可發現零位刻線，完成尋零工作。

本發明的有益效果是：

本發明包括設置限位和位置尋零的步驟。本發明所提出的針對帶限位轉臺的位置快速尋零方法可實現以下效果：

1.可在任意初始位置下完成位置尋零工作，不限制在某個尋零區域內；

2.一次上電即可完成尋零，不會出現找不到零位的情況，提高了尋零效率；

3.根據不同的狀態設計不同的尋零路徑，實現最優的尋零路徑。

附圖說明

圖1是本發明的一種針對帶限位轉臺的快速位置尋零方法的第一位置尋零狀態圖；

圖2是本發明的一種針對帶限位轉臺的快速位置尋零方法的第二位置尋零狀態圖；

圖3是本發明的一種針對帶限位轉臺的快速位置尋零方法的第三位置尋零狀態圖；

圖4是本發明的一種針對帶限位轉臺的快速位置尋零方法的第四位置尋零狀態圖。

其中：1.負向二級限位，2.負向一級限位，3.轉臺初始位置，4.零位刻線位置，5.正向一級限位，6.正向二級限位。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步描述。

一種針對帶限位轉臺的快速位置尋零方法，具體包括如下步驟：

第一步，設置限位。

將轉臺位置范圍簡化為一水平坐標軸，向右為正，向左為負；整個位置范圍值設為A°，取其中點作為0°位置，正向一級限位5位于(+A/2)°的位置，正向二級限位6處于正向一級限位的右側；同理，負向一級限位2位于(-A/2)°的位置，負向二級限位1處于負向二級限位的左側。

第二步，位置尋零。

2.1第一位置尋零狀態

第一位置尋零狀態如圖1所示，指零位刻線4處于0°位置的右側，距離0°位置為x(x>0)；轉臺初始位置3位于0°位置的左側，距離0°位置為y(y>0)。

尋零開始后，轉臺由初始位置3起向正向轉動，轉動(x+y)后即可發現零位刻線4，完成尋零工作。

2.2第二位置尋零狀態

第二位置尋零狀態如圖2所示，指零位刻線4處于0°位置的右側，距離0°位置為x(x>0)；轉臺初始位置3位于零位刻線4位置的右側，距離為y(y>0)。

尋零開始后，轉臺由初始位置3起向正向轉動，轉動至正向一級限位5后停止，并開始反向轉動，經過(A-2x-y)后即可發現零位刻線4，完成尋零工作。

2.3位置尋零狀態三

位置尋零狀態三如圖3所示，指零位刻線4處于0°位置的左側，距離0°位置為x(x>0)；轉臺初始位置3位于零位刻線4位置的左側，距離為y(y>0)。

尋零開始后，轉臺由初始位置3起向正向轉動，轉動y后即可發現零位刻線4，完成尋零工作。

2.4位置尋零狀態四

位置尋零狀態四如圖4所示，指零位刻線4處于0°位置的左側，距離0°位置為x(x>0)；轉臺初始位置3位于零位刻線4位置的右側，距離為y(y>0)。

尋零開始后，轉臺由初始位置3起向正向轉動(A/2-x)，若在此過程中觸發 了正向一級限位5，即開始向反向轉動；若未觸發正向一級限位5，則轉動完(A/2-x)后也開始反向轉動。反向轉動(A-2x+y)后即可發現零位刻線4，完成尋零工作。

此處需說明的是，轉臺正向轉動時，轉動完(A/2-x)或觸發正向一級限位兩個條件滿足一個即可，這是由于轉臺初始位置3與正向一級限位5之間的距離(A/2-y)可能會大于零位刻線4與負向一級限位2之間的距離(A/2-x)，若(A/2-y)>(A/2-x)，則轉動正向轉動(A/2-x)仍未觸發正向一級限位5時即可知零位刻線4位于初始位置3的左側，因此可立即反向轉動尋零。

本發明包括設置限位和位置尋零的步驟，所提出的針對帶限位轉臺的位置快速尋零方法可實現以下效果：

1.可在任意初始位置下完成位置尋零工作，不限制在某個尋零區域內；

2.一次上電即可完成尋零，不會出現找不到零位的情況，提高了尋零效率；

3.根據不同的狀態設計不同的尋零路徑，實現最優的尋零路徑。