專利名稱：空間相機(jī)熱試驗(yàn)紅外輻射加熱器的自動(dòng)控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，涉及一種紅外輻射加熱器(主要包括紅外加熱籠、 紅外燈等通過紅外或遠(yuǎn)紅外輻射對試驗(yàn)件進(jìn)行加熱的設(shè)備)的自動(dòng)控制系統(tǒng)及方法，尤其是應(yīng)用于空間相機(jī)熱試驗(yàn)的紅外輻射加熱器開啟/閉合的自動(dòng)控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
空間相機(jī)放置在衛(wèi)星或飛船等空間飛行器上完成對地面景物的攝像任務(wù)，是空間飛行器的重要載荷?？臻g相機(jī)在軌運(yùn)行時(shí)，將長期處于高真空、冷黑和熱輻射環(huán)境中。為使空間相機(jī)能夠在這些嚴(yán)酷環(huán)境中正常工作，在研制過程中必須按照各種試驗(yàn)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行充分的高真空、冷黑和空間外熱流環(huán)境條件下的各項(xiàng)試驗(yàn)。為了在地面真實(shí)模擬相機(jī)在軌運(yùn)行環(huán)境，一般采用在真空罐中放置紅外輻射加熱器來模擬相機(jī)表面的空間外熱流。由于空間相機(jī)在試驗(yàn)中需要攝像，因此要求面對于相機(jī)通光孔一面的紅外輻射加熱器可以繞安裝于一側(cè)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在相機(jī)不攝像的情況下，紅外輻射加熱器處于閉合位置 (即紅外輻射加熱器遮擋相機(jī)通光孔位置)，以模擬空間外熱流；紅外輻射加熱器在相機(jī)攝像時(shí)需要繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，打開至開啟位置(一般為相對于閉合位置大于90度的位置)，以免遮擋相機(jī)的光線。因此需要對紅外輻射加熱器進(jìn)行開啟/閉合控制。目前的紅外輻射加熱器開啟/閉合控制方法需要安排操作人員開關(guān)電機(jī)電源和轉(zhuǎn)向開關(guān)，監(jiān)測信號燈亮滅狀態(tài)來判斷加熱器是否運(yùn)行到位，如果信號燈亮?xí)r操作人員反應(yīng)遲鈍沒有關(guān)閉電源，還會(huì)引起電機(jī)的堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。由于熱試驗(yàn)時(shí)間很長，顯然這種現(xiàn)象可能對電機(jī)或其他相關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)造成損害。同時(shí)目前的方法需要信號發(fā)生器等專用儀器，使得整個(gè)控制系統(tǒng)成本較高。因此亟需一種低成本，能夠替代人工操作且具有高可靠性的紅外輻射加熱器的自動(dòng)控制方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種空間相機(jī)熱試驗(yàn)紅外輻射加熱器開啟/閉合的自動(dòng)控制系統(tǒng)及方法，降低原有方法的成本，減少試驗(yàn)操作人員的工作量，避免電機(jī)堵轉(zhuǎn)帶來的弊病，提高控制系統(tǒng)的可靠性。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下空間相機(jī)熱試驗(yàn)紅外輻射加熱器的自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、位置感知及處理電路、執(zhí)行電路、電源、步進(jìn)電機(jī)和信號調(diào)理電路；所述信號調(diào)理電路與控制器相連，信號調(diào)理電路實(shí)時(shí)采集和處理空間相機(jī)供電電源信號，生成控制器可以區(qū)分出狀態(tài)的第一信號；所述位置感知及處理電路與控制器相連，位置感知及處理電路分為相同的兩路， 分別對應(yīng)于加熱器的開啟和閉合位置，位置感知及處理電路實(shí)時(shí)采集加熱器目前所處的位置信號，處理后生成控制器可以區(qū)分出狀態(tài)的第二信號；所述控制器分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和執(zhí)行電路相連，控制器實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析第一信號和第二信號，依據(jù)分析結(jié)果向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送步進(jìn)電機(jī)控制信號和向執(zhí)行電路發(fā)送步進(jìn)電機(jī)上/下電控制信號；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與步進(jìn)電機(jī)相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為步進(jìn)電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)信號；所述步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)紅外輻射加熱器繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述執(zhí)行電路與步進(jìn)電機(jī)相連，執(zhí)行電路依據(jù)步進(jìn)電機(jī)上/下電控制信號向步進(jìn)電機(jī)輸出電源信號；所述電源分別與信號調(diào)理電路、控制器、執(zhí)行電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、位置感知及處理電路相連，并為它們提供電源信號?；谏鲜隹臻g相機(jī)熱試驗(yàn)紅外輻射加熱器自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟a.紅外輻射加熱器自動(dòng)控制系統(tǒng)上電后，控制器完成初始化工作，初始化工作包括發(fā)送關(guān)斷控制信號給執(zhí)行電路，在執(zhí)行電路作用下使得步進(jìn)電機(jī)的電源為關(guān)斷狀態(tài)； 發(fā)送停止控制信號給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，使得電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路不輸出步進(jìn)電機(jī)控制信號；信號調(diào)理電路實(shí)時(shí)采集空間相機(jī)供電電源信號，并對該信號進(jìn)行電壓調(diào)理，按照固定比例調(diào)整到控制器能夠區(qū)分出狀態(tài)的范圍；位置感知及處理電路分為相同的兩路，分別對應(yīng)于加熱器的開啟和閉合位置，位置感知及處理電路實(shí)時(shí)采集加熱器目前所處的位置信號，并對該信號進(jìn)行電壓調(diào)理，按照固定比例調(diào)整到控制器能夠區(qū)分出狀態(tài)的范圍；b.控制器監(jiān)測信號調(diào)理電路的輸出信號，判斷該信號是否有變化，即是否由低電平上升為高電平或由高電平下降為低電平，由低電平變化為高電平代表空間相機(jī)的供電電源上電，由高電平下降為低電平代表空間相機(jī)的供電電源下電；如果有變化則轉(zhuǎn)入步驟c， 否則繼續(xù)步驟b ；c.控制器判斷信號調(diào)理電路的輸出信號變化是由低電平上升為高電平，還是由高電平下降為低電平，如果是由低電平上升為高電平，則轉(zhuǎn)入步驟d，否則轉(zhuǎn)入步驟i ；d.控制器監(jiān)測位置感知及處理電路的輸出信號，判斷加熱器是否已經(jīng)到達(dá)開啟位置，如果已經(jīng)到達(dá)，則轉(zhuǎn)入步驟b，否則轉(zhuǎn)入步驟e ；e.控制器向執(zhí)行電路發(fā)送步進(jìn)電機(jī)上電控制信號，在執(zhí)行電路作用下，步進(jìn)電機(jī)的電源上電；f.控制器發(fā)送一拍步進(jìn)電機(jī)控制信號給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得加熱器向開啟方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)步距角；g.控制器監(jiān)測位置感知及處理電路的輸出信號，判斷加熱器是否已經(jīng)到達(dá)開啟位置，如果已經(jīng)到達(dá)，則轉(zhuǎn)入步驟h，否則轉(zhuǎn)入步驟f ；h.控制器向執(zhí)行電路發(fā)送步進(jìn)電機(jī)下電控制信號，在執(zhí)行電路作用下，步進(jìn)電機(jī)的電源下電，然后轉(zhuǎn)入步驟b;i.控制器監(jiān)測位置感知及處理電路的輸出信號，判斷加熱器是否已經(jīng)到達(dá)閉合位置，如果已經(jīng)到達(dá)，則轉(zhuǎn)入步驟b，否則轉(zhuǎn)入步驟j ；j.控制器向執(zhí)行電路發(fā)送步進(jìn)電機(jī)上電控制信號，在執(zhí)行電路作用下，步進(jìn)電機(jī)的電源上電；k.控制器發(fā)送一拍步進(jìn)電機(jī)控制信號給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得加熱器向閉合方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)步距角；
1.控制器監(jiān)測位置感知及處理電路的輸出信號，判斷加熱器是否已經(jīng)到達(dá)閉合位置，如果已經(jīng)到達(dá)，則轉(zhuǎn)入步驟m，否則轉(zhuǎn)入步驟k ；m.控制器向執(zhí)行電路發(fā)送步進(jìn)電機(jī)下電控制信號，在執(zhí)行電路作用下，步進(jìn)電機(jī)的電源下電，然后轉(zhuǎn)入步驟b，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)空間相機(jī)熱試驗(yàn)紅外輻射加熱器的自動(dòng)控制方法。本發(fā)明的有益效果是熱試驗(yàn)過程紅外輻射加熱器閉環(huán)控制系統(tǒng)不需要試驗(yàn)人員的干預(yù)，實(shí)現(xiàn)了紅外輻射加熱器的自動(dòng)控制；在加熱器運(yùn)行至目標(biāo)位置時(shí)，紅外輻射加熱器閉環(huán)控制系統(tǒng)自動(dòng)切斷電機(jī)電源和電機(jī)控制信號，解決了電機(jī)堵轉(zhuǎn)的問題，提高了控制系統(tǒng)的可靠性；結(jié)構(gòu)簡單，成本低，設(shè)計(jì)制造容易。


圖1是本發(fā)明的空間相機(jī)熱試驗(yàn)紅外輻射加熱器的自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的信號調(diào)理電路圖。圖3是本發(fā)明的位置感知及處理電路圖。圖4是本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)接線圖。圖5是本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)A相驅(qū)動(dòng)電路圖。圖6是本發(fā)明的執(zhí)行電路圖。圖7是本發(fā)明的控制器中的程序流程圖。圖8是本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)四相八拍控制時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，以便對本發(fā)明的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行更深入的理解。如圖1所示，本發(fā)明是將一個(gè)由控制器1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路2、位置感知及處理電路3、 執(zhí)行電路4、電源5、步進(jìn)電機(jī)6和信號調(diào)理電路7組成的紅外輻射加熱器閉環(huán)控制系統(tǒng)，連接在空間相機(jī)和紅外輻射加熱器上，對加熱器的開啟和閉合進(jìn)行自動(dòng)控制。電源5為整個(gè)控制系統(tǒng)供電，本例中電源5采用鴻?？萍奸_發(fā)有限公司的開關(guān)電源MD50-D1，輸出兩路電壓分別為12V和5V。信號14、15、16和20分別為電源5供給信號調(diào)理電路7、控制器1、執(zhí)行電路4和位置感知及處理電路3的5V電源信號。信號17、19和 21為電源5供給執(zhí)行電路4、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路2和位置感知及處理電路3的12V電源信號。本實(shí)施例中采用的空間相機(jī)使用100V電源供電，電源上電時(shí)，電源電壓由OV上升至100V，電源下電時(shí)，由100V下降至0V。信號調(diào)理電路7主要完成將100V電源電壓信號 18轉(zhuǎn)換為控制器1可以區(qū)分出狀態(tài)的信號8(100V電壓對應(yīng)于數(shù)字量“1”，OV電壓對應(yīng)于數(shù)字量“0”)，主要由分壓電路22和光電耦合器電路23組成，參見圖2。分壓電路22采用兩個(gè)電阻Rl和R2串聯(lián)的方式(其中Rl為M0kQ，R2為IOk Ω )，將電源電壓信號22進(jìn)行 25 1的分壓，分壓電路的輸出信號傳送給光電耦合器U1。本實(shí)施例中光電耦合器Ul采用TLP521，R3為510Ω，R4為IOkQ。光電耦合器Ul將電源電壓信號的地IGND和控制器 1的地GND進(jìn)行隔離，并實(shí)現(xiàn)將分壓后的信號進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為信號8傳輸給控制器1。位置感知及處理電路3由兩個(gè)相同的限位開關(guān)和兩組相同的處理電路組成，其輸出信號11(包括A3和Α4，分別對應(yīng)于閉合和開啟位置)傳送給控制器1。圖3給出了對應(yīng)于閉合位置處的位置感知及處理電路，由限位開關(guān)電路M和處理電路25組成。限位開關(guān) U2采用OMRON公司的D2MC-01E，D2MC-01E的COM端接電源5輸出的12V電源21，NO端通過連接一個(gè)電阻R5(本實(shí)施例中采用IOkQ電阻)接電源5的地PGND。當(dāng)加熱器運(yùn)動(dòng)至閉合位置時(shí)，限位開關(guān)U2的NO端輸出為12V，其他情況下，NO端輸出為0V。處理電路25由光電耦合器U4及相關(guān)處理電路組成，實(shí)現(xiàn)將限位開關(guān)輸出的12V電壓對應(yīng)于控制器1能夠識(shí)別的數(shù)字量“1”，0V電壓對應(yīng)于數(shù)字量“0”。在本實(shí)施例中光電耦合器U4采用TLP521， R6為濁Ω，R7為IOk Ω。處理電路25將限位開關(guān)信號的地PGND和控制器1的地GND進(jìn)行隔離，并實(shí)現(xiàn)將限位開關(guān)的輸出信號進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為信號A3傳輸給控制器1。同樣，對于開啟位置處的位置感知及處理電路，實(shí)現(xiàn)將限位開關(guān)的輸出信號進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為信號Α4傳輸給控制器1。步進(jìn)電機(jī)6采用常州亞美柯寶馬公司的42BYGH404，采用四相八拍驅(qū)動(dòng)方式，接線方式如圖4所示，黃色和白色端子作為COM端，接執(zhí)行電路4輸出的信號13，黑色、紅色、綠色和藍(lán)色端子分別接電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路2的四個(gè)輸出信號A、B、C和D (圖1中的信號10由A、 B、C和D組成)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路2的輸出信號10分為四路A、B、C和D，分別為步進(jìn)電機(jī)6的四相提供合適的驅(qū)動(dòng)電流，四路的電路完全相同。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路2的輸入信號9由控制器1給出， 輸入信號9由信號AIN、BIN、CIN和DIN組成。圖5給出了其中對應(yīng)于A相的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，主要由光電耦合器TO，M0SFET器件U7和二極管U8組成。本實(shí)施例中U6為TLP521，U7 為2N6798，U8為1N5806，電阻R8為510 Ω，R9為Ik Ω，RlO為5. Ik Ω。控制器1的輸出信號AIN的高電平使得MOSFET器件U7導(dǎo)通，低電平使得MOSFET器件U7截止，從而控制步進(jìn)電機(jī)6的A相中電流的通斷。二極管U8用來續(xù)流，起保護(hù)作用。執(zhí)行電路4由繼電器和繼電器驅(qū)動(dòng)電路組成，參見圖6。繼電器UlO采用HSIN DA 公司生產(chǎn)的943-1C-5DS，其活動(dòng)觸點(diǎn)接電源5輸出的12V電源17，常開觸點(diǎn)輸出的信號13 接步進(jìn)電機(jī)6的COM端。繼電器驅(qū)動(dòng)電路主要由三極管U9和二極管Ull組成，本實(shí)施例中 U9為S8050，U11為1N5806。電阻Rll為5. IkQ ,R12為IOkQ?？刂破?的輸出信號12的高電平使得U9飽和，進(jìn)而使得繼電器動(dòng)作，使得繼電器的輸出13為12V，從而給步進(jìn)電機(jī)6 上電，控制器1的輸出信號12的低電平切斷步進(jìn)電機(jī)6的電源。二極管Ull用來續(xù)流，起保護(hù)作用。控制器1由FPGA和外圍電路組成。FPGA采用XILINX公司的)(C3S400 ；外圍電路主要有三端穩(wěn)壓器、晶振和FLASH。三端穩(wěn)壓器由LT1764-3. 3，AS2830_2. 5和LM117S-1. 2組成，三端穩(wěn)壓器的輸入電壓均為電源5輸出的5V電源15，輸出分別為3. 3V，2. 5V和1. 2V，提供給FPGA和其它電路。晶振采用24MHz，輸出24MHz頻率基準(zhǔn)給FPGA。FLASH采用XILINX 公司的XCF02S，F(xiàn)PGA采用從串模式從FLASH加載程序，共選用FPGA的8個(gè)IO 口，分別與信號8、信號11仏3和々4)、信號9仏頂、8頂、(頂和0頂)和信號12相連接。控制器1中的程序由VHDL語言完成，圖7給出了控制器1中的程序流程圖?？刂葡到y(tǒng)上電后，控制器1首先初始化，保證信號12為數(shù)字量“0”(步進(jìn)電機(jī)電源為關(guān)斷狀態(tài))， AIN、BIN、CIN和DIN均為“0” (不輸出步進(jìn)電機(jī)控制信號)。然后，控制器1實(shí)時(shí)監(jiān)測信號 8的狀態(tài)，如果信號8有變化，則判斷8是上升沿(由“0”變?yōu)椤?”，表明相機(jī)電源上電)還是下降沿(由“1”變?yōu)椤?”，表明相機(jī)電源下電)。如果8是上升沿，則判斷信號A4是否為“0” (即加熱器是否不在開啟位置)，如果不為“0”，則繼續(xù)監(jiān)測8的狀態(tài)，否則置信號12為 “1” (即開啟步進(jìn)電機(jī)電源)，發(fā)出一拍步進(jìn)電機(jī)控制信號11，使得步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)加熱器向開啟位置轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)步距角，然后判斷信號A4是否為1，如果為1，則置信號12為“0” (即關(guān)斷步進(jìn)電機(jī)電源)，轉(zhuǎn)向繼續(xù)監(jiān)測8的狀態(tài)，否則接著發(fā)出一拍步進(jìn)電機(jī)控制信號11，使得步進(jìn)電機(jī)6帶動(dòng)加熱器向開啟位置轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)步距角，然后繼續(xù)判斷信號A4是否為1。如果 8是下降沿，則判斷信號A3是否為“0” (即加熱器是否不在閉合位置)，如果不為“0”，則繼續(xù)監(jiān)測8的狀態(tài)，否則置信號12為“1”，發(fā)出一拍步進(jìn)電機(jī)控制信號，使得步進(jìn)電機(jī)6帶動(dòng)加熱器向閉合位置轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)步距角，判斷信號A3是否為“ 1 ”，如果為“ 1 ”，則置信號12為0， 轉(zhuǎn)向繼續(xù)監(jiān)測8的狀態(tài)，否則使得步進(jìn)電機(jī)6帶動(dòng)加熱器向閉合位置轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)步距角，然后繼續(xù)判斷信號A3是否為1。步進(jìn)電機(jī)6的驅(qū)動(dòng)采用四相八拍方式，即步進(jìn)電機(jī)6向開啟方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，控制信號按照AIN-AINBIN-BIN-BINCIN-CIN-CINDIN-DIN-DINAIN的順序發(fā)送， 圖8給出了此種情況下在時(shí)鐘信號CLK下四相八拍方式的時(shí)序圖。如果步進(jìn)電機(jī)6向閉合方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則控制信號按照AIN-AINDIN-DIN-DINCIN-CIN-CINBIN-BIN-BINAIN的順序發(fā)送。本實(shí)施例中CLK為IkHz，CLK由FPGA內(nèi)部的VHDL程序分頻得到。
權(quán)利要求
1.空間相機(jī)熱試驗(yàn)紅外輻射加熱器的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制系統(tǒng)包括控制器(1)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路O)、位置感知及處理電路(3)、執(zhí)行電路、電源(5)、步進(jìn)電機(jī)(6)和信號調(diào)理電路(7)；所述信號調(diào)理電路(7)與控制器(1)相連，信號調(diào)理電路(7)實(shí)時(shí)采集和處理空間相機(jī)供電電源信號，生成控制器(1)可以區(qū)分出狀態(tài)的第一信號；所述位置感知及處理電路C3)與控制器(1)相連，位置感知及處理電路C3)分為相同的兩路，分別對應(yīng)于加熱器的開啟和閉合位置，位置感知及處理電路(3)實(shí)時(shí)采集加熱器目前所處的位置信號，處理后生成控制器(1)可以區(qū)分出狀態(tài)的第二信號；所述控制器⑴分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路⑵和執(zhí)行電路⑷相連，控制器⑴實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析第一信號和第二信號，依據(jù)分析結(jié)果向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路( 發(fā)送步進(jìn)電機(jī)控制信號和向執(zhí)行電路⑷發(fā)送步進(jìn)電機(jī)上/下電控制信號；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路⑵與步進(jìn)電機(jī)(6)相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(2)為步進(jìn)電機(jī)(6)提供驅(qū)動(dòng)信號；所述步進(jìn)電機(jī)(6)帶動(dòng)紅外輻射加熱器繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述執(zhí)行電路⑷與步進(jìn)電機(jī)(6)相連，執(zhí)行電路⑷依據(jù)步進(jìn)電機(jī)上/下電控制信號向步進(jìn)電機(jī)(6)輸出電源信號；所述電源(5)分別與信號調(diào)理電路(7)、控制器(1)、執(zhí)行電路G)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路O)、 位置感知及處理電路(3)相連，并為它們提供電源信號。
2.基于權(quán)利要求1所述的空間相機(jī)熱試驗(yàn)紅外輻射加熱器自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方法， 其特征在于，該方法包括如下步驟a.紅外輻射加熱器自動(dòng)控制系統(tǒng)上電后，控制器(1)完成初始化工作；信號調(diào)理電路(7)實(shí)時(shí)采集空間相機(jī)供電電源信號，并對該信號進(jìn)行電壓調(diào)理，按照固定比例調(diào)整到控制器(1)能夠區(qū)分出狀態(tài)的范圍；位置感知及處理電路(3)分為相同的兩路，分別對應(yīng)于加熱器的開啟和閉合位置，位置感知及處理電路(3)實(shí)時(shí)采集加熱器目前所處的位置信號，并對該信號進(jìn)行電壓調(diào)理，按照固定比例調(diào)整到控制器(1)能夠區(qū)分出狀態(tài)的范圍；b.控制器(1)監(jiān)測信號調(diào)理電路(7)的輸出信號，判斷該信號是否有變化；如果有變化則轉(zhuǎn)入步驟c，否則繼續(xù)步驟b ；c.控制器(1)判斷信號調(diào)理電路(7)的輸出信號變化，如果是由低電平上升為高電平， 則轉(zhuǎn)入步驟d，否則轉(zhuǎn)入步驟i ；d.控制器⑴監(jiān)測位置感知及處理電路(3)的輸出信號，判斷加熱器是否已經(jīng)到達(dá)開啟位置，如果已經(jīng)到達(dá)，則轉(zhuǎn)入步驟b，否則轉(zhuǎn)入步驟e ；e.控制器⑴向執(zhí)行電路⑷發(fā)送步進(jìn)電機(jī)(6)上電控制信號，在執(zhí)行電路⑷的作用下，步進(jìn)電機(jī)(6)的電源上電；f.控制器(1)發(fā)送一拍步進(jìn)電機(jī)控制信號給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路0)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(2)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(6)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得加熱器向開啟方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)步距角；g.控制器⑴監(jiān)測位置感知及處理電路⑶的輸出信號，判斷加熱器是否已經(jīng)到達(dá)開啟位置，如果已經(jīng)到達(dá)則轉(zhuǎn)入步驟h，否則轉(zhuǎn)入步驟f ；h.控制器⑴向執(zhí)行電路⑷發(fā)送步進(jìn)電機(jī)下電控制信號，在執(zhí)行電路⑷的作用下， 步進(jìn)電機(jī)(6)的電源下電，然后轉(zhuǎn)入步驟b ；i.控制器⑴監(jiān)測位置感知及處理電路⑶的輸出信號，判斷加熱器是否已經(jīng)到達(dá)閉合位置，如果已經(jīng)到達(dá)，則轉(zhuǎn)入步驟b，否則轉(zhuǎn)入步驟j ；j.控制器⑴向執(zhí)行電路⑷發(fā)送步進(jìn)電機(jī)上電控制信號，在執(zhí)行電路⑷的作用下， 步進(jìn)電機(jī)(6)的電源上電；k.控制器(1)發(fā)送一拍步進(jìn)電機(jī)控制信號給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路O)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(2)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(6)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得加熱器向閉合方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)步距角；·1.控制器⑴監(jiān)測位置感知及處理電路⑶的輸出信號，判斷加熱器是否已經(jīng)到達(dá)閉合位置，如果已經(jīng)到達(dá)，則轉(zhuǎn)入步驟m，否則轉(zhuǎn)入步驟k ；m.控制器⑴向執(zhí)行電路⑷發(fā)送步進(jìn)電機(jī)下電控制信號，在執(zhí)行電路⑷的作用下， 步進(jìn)電機(jī)(6)的電源下電，然后轉(zhuǎn)入步驟b，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)空間相機(jī)熱試驗(yàn)紅外輻射加熱器的自動(dòng)控制方法。
全文摘要
空間相機(jī)熱試驗(yàn)紅外輻射加熱器的自動(dòng)控制系統(tǒng)及方法屬于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，本發(fā)明是將一個(gè)由控制器(1)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(2)、位置感知及處理電路(3)、執(zhí)行電路(4)、電源(5)、步進(jìn)電機(jī)(6)和信號調(diào)理電路(7)組成的紅外輻射加熱器閉環(huán)控制系統(tǒng)，連接在空間相機(jī)和紅外輻射加熱器上，對加熱器的開啟和閉合進(jìn)行自動(dòng)控制。本發(fā)明降低了原有方法的成本，減少了試驗(yàn)操作人員的工作量，避免了電機(jī)堵轉(zhuǎn)帶來的弊病，提高了控制系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號H05B1/02GK102325390SQ20111009552
公開日2012年1月18日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者徐抒巖, 曹小濤, 羅志濤, 胡君 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所