秦学富　张兵　章艳艳

【摘要】：本设计采用技术成熟的混合步进电机和RS485总线技术，针对光电跟踪系统高速转台特点，设计位置、速度环控制算法，采用先进电机控制技术，实现全数字化控制，转台具有高速稳定、速度和定位精度高特点。

【关键词】：光电跟踪；步进电机；DSP；宽调速比

1 引言

伺服系统经历了从液压到机电，从模拟控制到数字控制，从集中式到分布式发展历程，这些发展使得伺服系统的稳定性、可靠性、安全性等各方面得到了很大的改进，现代控制技术已经应用于伺服控制系统的各个设计环节，本文以某光电跟踪系统转台伺服系统实现说明设计方法。

2 系统设计方案

本伺服系统采用RS485总线和全数字闭环控制，由控制器、功率放大器、步进电机及减速器、位置、速度传感器、转台等组成。伺服系统组成如图1所示。

由于跟踪平台对速度控制精度要求非常高，单纯依靠脉冲频率控制步进电机来实现平台速度存在一定风险，本文通过设计位置和速度双闭环控制，实现转台定位精度和速度精确控制功能。

3 系统各组成部分及工作原理

系统主要由控制模块、驱动模块和位置速度检测模块和执行机构组成。控制模块主要功能是控制状态运动，主控电路根据接收到终端控制命令进行解释，获取转台角度信息，将终端给定的目标角度与采集到转台实时角度进行比较运算处理，得到角度误差值，DSP通过运算输出控制信号经驱动芯片后输出控制电机旋转，电机旋转带动转台向目标角度方向运动，完成转台运动控制。……