專利名稱：空間相機(jī)多功能調(diào)焦偏流控制液晶顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空間相機(jī)控制系統(tǒng)，特別是一種空間相機(jī)多功能調(diào)焦偏流控制液晶顯 示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
空間相機(jī)在設(shè)計(jì)、裝配、檢測(cè)以及整機(jī)聯(lián)試過程中，需要經(jīng)過很多實(shí)驗(yàn)，其中有些 實(shí)驗(yàn)需要地面設(shè)備對(duì)調(diào)焦和偏流進(jìn)行控制。比如，熱真空實(shí)驗(yàn)需要控制調(diào)焦，測(cè)試各個(gè)溫度 條件下最佳焦面位置，確定相機(jī)的最大調(diào)制傳遞函數(shù)值，分析溫度和焦面關(guān)系，便于相機(jī)在 軌工作期間根據(jù)溫度調(diào)整焦面，使相機(jī)處于最佳成像狀態(tài)，避免離焦。相機(jī)攝像時(shí)對(duì)偏流角 實(shí)時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)需要控制偏流，協(xié)助分析圖像的質(zhì)量，計(jì)算相機(jī)圖像的調(diào)制傳遞函數(shù)值，推導(dǎo) 實(shí)時(shí)偏流調(diào)整的控制方式，使相機(jī)在工作過程中能夠?qū)ζ鹘沁M(jìn)行實(shí)時(shí)修正，消除由于飛 行器姿態(tài)調(diào)整、軌道變化等因素產(chǎn)生的橫向像移，延長(zhǎng)相機(jī)一次性攝像時(shí)間，并可用較高的 TDICCD積分級(jí)數(shù)連續(xù)攝像。調(diào)焦和偏流機(jī)構(gòu)的老練實(shí)驗(yàn)需要控制調(diào)焦和偏流，測(cè)試調(diào)焦和 偏流機(jī)構(gòu)的使用壽命和長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的可靠性是否滿足要求。上述這些實(shí)驗(yàn)都需要地面設(shè)備對(duì)調(diào)焦和偏流進(jìn)行控制，由于實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟煌?，控?方式也不同。目前地面設(shè)備大多采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)器加信號(hào)發(fā)生器對(duì)調(diào)焦和偏流電機(jī)進(jìn)行驅(qū) 動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)焦和偏流機(jī)構(gòu)的控制，這種設(shè)備只能設(shè)置電機(jī)頻率和方向，由于控制方式和功 能單一，上述實(shí)驗(yàn)較難操作，甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因此，研制一種新型多功能調(diào)焦偏流控制系統(tǒng) 勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述情況，為解決現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明的目的就在于提出一種空間相機(jī) 多功能調(diào)焦偏流控制液晶顯示系統(tǒng)，能夠針對(duì)不能的測(cè)試目的，選擇功能，設(shè)置測(cè)試條件， 方便顯示調(diào)焦偏流的控制參數(shù)和狀態(tài)，便于攜帶，方便操作，可以有效解決現(xiàn)有設(shè)備控制方 式和功能單一的問題。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，空間相機(jī)多功能調(diào)焦偏流控制液晶顯 示系統(tǒng)包括控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連，所說的控制機(jī)構(gòu)包括雙向和 撥碼開關(guān)、調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元、調(diào)焦偏流微處理器、調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元、系 統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)液晶顯示器、調(diào)焦編碼器通訊單元和偏流編碼器通訊單元，雙向和撥碼開關(guān) 和調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元相連，將開關(guān)信號(hào)傳遞給調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元； 調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元和調(diào)焦偏流微處理器相連，開關(guān)信號(hào)通過調(diào)焦偏流命令與控 制參數(shù)單元傳遞給調(diào)焦偏流微處理器，調(diào)焦偏流微處理器將得到的開關(guān)信號(hào)進(jìn)行處理；調(diào) 焦偏流微處理器與調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元相連，調(diào)焦偏流微處理器將處理后的開關(guān)信號(hào)傳 遞給調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元；調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元與執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連，調(diào)焦偏流電機(jī)控制 單元控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行；執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別通過偏流編碼器通訊單元和調(diào)焦編碼器通訊單元 與調(diào)焦偏流微處理器相連，執(zhí)行機(jī)構(gòu)將編譯過的信號(hào)通過調(diào)焦編碼器通訊單元和偏流編碼
3器通訊單元傳遞給調(diào)焦偏流微處理器；調(diào)焦偏流微處理器將處理過的信號(hào)再傳遞給偏流編 碼器通訊單元或者調(diào)焦編碼器通訊單元；調(diào)焦偏流微處理器與系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)液晶顯示器 相連，將處理過的信號(hào)輸送到系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)液晶顯示器并由其顯示出來(lái)。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明可以針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模x擇不同的工作模式，設(shè)置 系統(tǒng)控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)調(diào)焦和偏流的并行、單獨(dú)、開環(huán)或閉環(huán)控制，液晶實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)狀態(tài)和 控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)焦和偏流的多功能控制，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。


圖1是本發(fā)明空間相機(jī)多功能調(diào)焦偏流控制液晶顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明的調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元和調(diào)焦偏流微處理器之間的信號(hào) 采集和處理的結(jié)構(gòu)框圖。圖3是本發(fā)明的調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元的控制電路圖。圖4是本發(fā)明的調(diào)焦偏流開環(huán)控制流程圖。圖5是本發(fā)明的調(diào)焦偏流閉環(huán)控制流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)說明。由圖1所示，本發(fā)明包括控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)1與執(zhí)行機(jī)構(gòu)2相連，所 說的控制機(jī)構(gòu)1包括雙向和撥碼開關(guān)、調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元、調(diào)焦偏流微處理器、 調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元、系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)液晶顯示器、調(diào)焦編碼器通訊單元和偏流編碼器 通訊單元，雙向和撥碼開關(guān)和調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元相連，將開關(guān)信號(hào)傳遞給調(diào)焦 偏流命令與控制參數(shù)單元；調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元和調(diào)焦偏流微處理器相連，開關(guān) 信號(hào)通過調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元傳遞給調(diào)焦偏流微處理器，調(diào)焦偏流微處理器將得 到的開關(guān)信號(hào)進(jìn)行處理；調(diào)焦偏流微處理器與調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元相連，調(diào)焦偏流微處 理器將處理后的開關(guān)信號(hào)傳遞給調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元；調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元與執(zhí)行機(jī) 構(gòu)2相連，調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的運(yùn)行；執(zhí)行機(jī)構(gòu)2分別通過偏流編碼器 通訊單元和調(diào)焦編碼器通訊單元與調(diào)焦偏流微處理器相連，執(zhí)行機(jī)構(gòu)2將編譯過的信號(hào)通 過調(diào)焦編碼器通訊單元和偏流編碼器通訊單元傳遞給調(diào)焦偏流微處理器；調(diào)焦偏流微處理 器可以將處理過的信號(hào)再傳遞給偏流編碼器通訊單元或者調(diào)焦編碼器通訊單元；調(diào)焦偏流 微處理器與系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)液晶顯示器相連，將處理過的信號(hào)輸送到系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)液晶 顯示器并由其顯示出來(lái)。由圖2所示，所說的調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元包括緩沖器和譯碼器，雙向和 撥碼開關(guān)與緩沖器相連，緩沖器與調(diào)焦偏流微處理器的信號(hào)接收端P0相連，開關(guān)信號(hào)由緩 沖器接收后傳遞給調(diào)焦偏流微處理器的信號(hào)接收端P0 ；調(diào)焦偏流微處理器的信號(hào)輸出端 P2通過譯碼器與緩沖器相連，調(diào)焦偏流微處理器將處理過的開關(guān)信號(hào)傳遞給譯碼器，經(jīng)譯 碼器選擇后將片選信號(hào)傳遞給緩沖器。由圖3所示，所說的調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元包括步進(jìn)電機(jī)和控制電路，控制電路 包括二極管VI、場(chǎng)效應(yīng)管V2、電阻R20和電阻R21，處理后的控制信號(hào)接場(chǎng)效應(yīng)管V2的柵極 G，場(chǎng)效應(yīng)管V2的柵極G通過電阻R21接地，源極S接地，漏極D接二極管VI的P極，步進(jìn)電機(jī)接場(chǎng)效應(yīng)管V2的漏極D，二極管VI的N極通過電阻R20接處理后的控制信號(hào)，電源接 二極管VI的N極，經(jīng)處理后的控制信號(hào)通過控制電路控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行。由圖1所示，所說的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2包括調(diào)焦編碼器、偏流編碼器、調(diào)焦機(jī)構(gòu)和偏流機(jī) 構(gòu)，偏流機(jī)構(gòu)和調(diào)焦機(jī)構(gòu)均與調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元相連，調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元通過步 進(jìn)電機(jī)控制偏流機(jī)構(gòu)和調(diào)焦機(jī)構(gòu)的運(yùn)行；偏流機(jī)構(gòu)通過偏流編碼器與偏流編碼器通訊單元 相連，偏流編碼器將偏流機(jī)構(gòu)的運(yùn)行過程編譯成相關(guān)信號(hào)傳遞給偏流編碼器通訊單元；調(diào) 焦機(jī)構(gòu)通過調(diào)焦編碼器與調(diào)焦編碼器通訊單元相連，調(diào)焦編碼器將調(diào)焦機(jī)構(gòu)的運(yùn)行過程編 譯成相關(guān)信號(hào)傳遞給調(diào)焦編碼器通訊單元；偏流編碼器通訊單元可以將調(diào)焦偏流微處理器 處理過的信號(hào)再傳遞給偏流編碼器，調(diào)焦編碼器通訊單元也可以將調(diào)焦偏流微處理器處理 過的信號(hào)傳遞給調(diào)焦編碼器。所說的調(diào)焦偏流微處理器采用單片機(jī)AT89C52，譯碼器采用單片機(jī)74LS138，緩沖 器采用單片機(jī)74LS245，系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)液晶顯示器采用TS1620-1元件，電源為12V，二極 管VI型號(hào)為IN5806，場(chǎng)效應(yīng)管V2型號(hào)為2N6798，電阻R20阻值為1KQ，電阻R21的阻值 為5. 1KQ，調(diào)教編碼器通訊單元與偏流編碼器之間、調(diào)焦編碼器通訊單元與調(diào)焦編碼器之 間均用RS422串行電路連接，并采用DS26C31和DS26C32元件將串行電訊信號(hào)進(jìn)行差分。調(diào)焦偏流控制液晶顯示系統(tǒng)的工作原理系統(tǒng)工作過程中，根據(jù)調(diào)焦偏流命令決 定調(diào)焦和偏流的控制方式和功能；通過RS422串行線路與調(diào)焦和偏流機(jī)構(gòu)的測(cè)角器(16位 光電軸角編碼器)進(jìn)行通訊，計(jì)算調(diào)焦和偏流機(jī)構(gòu)當(dāng)前位置；根據(jù)控制參數(shù)和調(diào)焦偏流編 碼器值計(jì)算調(diào)焦偏流電機(jī)運(yùn)行步數(shù)、方向，并控制調(diào)焦和偏流電機(jī)的運(yùn)行或停止，實(shí)現(xiàn)一次 調(diào)焦偏流控制；系統(tǒng)可根據(jù)命令的不同，選擇調(diào)焦和偏流的開環(huán)或閉環(huán)控制以及電機(jī)運(yùn)行 頻率，并可實(shí)現(xiàn)調(diào)焦和偏流的并行或單獨(dú)控制；可實(shí)時(shí)分析、計(jì)算、液晶顯示調(diào)焦和偏流機(jī) 構(gòu)的位置、系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)。本發(fā)明的空間相機(jī)多功能調(diào)焦偏流控制液晶顯示系統(tǒng)具體包括下述步驟(1)系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89C52作為處理器，通過雙向和撥碼開關(guān)分別控制調(diào)焦偏 流電機(jī)運(yùn)行、停止、頻率和功能選擇，設(shè)置調(diào)焦和偏流的控制目標(biāo)和編碼器零點(diǎn)位置，系統(tǒng) 50ms周期采集開關(guān)狀態(tài)，如果開關(guān)狀態(tài)有變化，那么控制調(diào)焦和偏流電機(jī)停止運(yùn)行，根據(jù)當(dāng) 前開關(guān)狀態(tài)分析系統(tǒng)命令和控制參數(shù)對(duì)調(diào)焦和偏流進(jìn)行控制；(2)采用步進(jìn)電機(jī)作為調(diào)焦和偏流控制的驅(qū)動(dòng)元件，控制方式為四相八拍，步距間 隔時(shí)間分別通過單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器0和3控制，調(diào)焦偏流微處理器的P1. 0 P1. 7分別作 為調(diào)焦和偏流電機(jī)四項(xiàng)控制信號(hào)輸出，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制電機(jī)運(yùn)行，電機(jī)運(yùn)行步數(shù)見 公式(1)，調(diào)焦機(jī)構(gòu)移動(dòng)距離與調(diào)焦編碼器變化關(guān)系見公式(2)，偏流機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)角度與偏流 編碼器變化關(guān)系見公式(3)，調(diào)焦編碼器與調(diào)焦機(jī)構(gòu)位置對(duì)應(yīng)關(guān)系見公式(4)，偏流編碼器 與偏流機(jī)構(gòu)位置對(duì)應(yīng)關(guān)系見公式(5)，系統(tǒng)中K1 = 163. 84，K2 = 32768，K3 = 182 ；公式如下N = |A「A2|+M， (1)式中，N 調(diào)焦或偏流電機(jī)運(yùn)行步數(shù)；A1 調(diào)焦或偏流編碼器當(dāng)前值；A2 調(diào)焦或偏 流編碼器目標(biāo)值；M 調(diào)焦或偏流電機(jī)與編碼器速比禮轉(zhuǎn)換系數(shù)；AAi = K2X AS + tg 0 i+M，(2)式中，調(diào)焦編碼器變化量；0 ！調(diào)焦機(jī)構(gòu)兩個(gè)活動(dòng)部件運(yùn)行方向夾角，系統(tǒng)中取6° ； AS 調(diào)焦機(jī)構(gòu)移動(dòng)距離；M 調(diào)焦電機(jī)與編碼器速比，系統(tǒng)中取40 ;K2 轉(zhuǎn)換系數(shù)；AA2 = K3X A e 2, (3)式中，AA2 偏流編碼器變化量；△ e 2 偏流機(jī)構(gòu)角度變化量；K3 轉(zhuǎn)換系數(shù)；A3 = Hi+^XS^-tg e i+M， (4)式中，A3 調(diào)焦機(jī)構(gòu)位置對(duì)應(yīng)的編碼器值調(diào)焦機(jī)構(gòu)零點(diǎn)對(duì)應(yīng)編碼器值；S 調(diào)焦 機(jī)構(gòu)位置；A4 = H2+H3X 0 2, (5)式中，A4 偏流機(jī)構(gòu)位置對(duì)應(yīng)的編碼器值；H2 偏流機(jī)構(gòu)零點(diǎn)對(duì)應(yīng)編碼器值；e 2 偏 流機(jī)構(gòu)位置；(3)采用16位光電軸角編碼器作為調(diào)焦和偏流機(jī)構(gòu)的側(cè)角器，系統(tǒng)與編碼器之 間采用RS422串行通訊協(xié)議，應(yīng)用調(diào)焦偏流微處理器的RxD(P3.0)和TxD(P3.1) 口分別 作為串行通訊輸入口和輸出口，應(yīng)用內(nèi)部定時(shí)2控制串行通訊的波特率，應(yīng)用DS26C31和 DS26C32元件將串行通訊信號(hào)進(jìn)行差分，提高串行通訊的抗干擾能力和可靠性；(4)為了實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)狀態(tài)，系統(tǒng)50ms周期刷新液晶顯示數(shù)據(jù)。液晶屏采用 TS1620-1元件，2行各16字符顯示，通過調(diào)焦偏流微處理器的P2 口控制液晶屏的寄存器選 擇、讀寫和使能，通過調(diào)焦偏流微處理器的P0 口對(duì)液晶屏寫數(shù)據(jù)；(5)根據(jù)調(diào)焦和偏流控制命令和參數(shù)，對(duì)調(diào)焦和偏流進(jìn)行開環(huán)和閉環(huán)控制。根據(jù)實(shí) 驗(yàn)需要，系統(tǒng)閉環(huán)控制時(shí)，根據(jù)調(diào)焦和偏流的目標(biāo)參數(shù)，調(diào)焦控制誤差不大于1. 2um，偏流控 制誤差不大于0.012° ；以下為系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)液晶顯示器的顯示格式 由圖4、5所示，所說的開環(huán)控制流程如下調(diào)焦偏流微處理器讀取調(diào)焦或偏流編碼器值，根據(jù)調(diào)焦或偏流目標(biāo)值計(jì)算調(diào)焦或 偏流電機(jī)運(yùn)行步數(shù)和方向，然后啟動(dòng)調(diào)焦或偏流定時(shí)器，根據(jù)頻率命令周期發(fā)送電機(jī)控制 信號(hào)給控制電路，將調(diào)焦或偏流電機(jī)步數(shù)減一，如果步數(shù)為零，則開環(huán)控制結(jié)束，反之，則繼續(xù)啟動(dòng)調(diào)焦或偏流定時(shí)器根據(jù)頻率命令周期發(fā)送電機(jī)控制信號(hào)，然后重復(fù)上述步驟；所說的閉環(huán)控制流程如下調(diào)焦偏流微處理器讀取調(diào)焦或偏流編碼器值，根據(jù)調(diào)焦或偏流目標(biāo)值計(jì)算調(diào)焦或 偏流電機(jī)運(yùn)行步數(shù)和方向，然后啟動(dòng)調(diào)焦或偏流定時(shí)器，根據(jù)頻率命令周期發(fā)送電機(jī)控制 信號(hào)，將調(diào)焦或偏流電機(jī)步數(shù)減一，如果步數(shù)為零，則檢測(cè)調(diào)焦或偏流誤差是否滿足要求， 如果滿足則閉環(huán)控制結(jié)束，反之，則重新讀取調(diào)焦或偏流編碼器值；如果步數(shù)不為零，則啟 動(dòng)調(diào)焦或偏流定時(shí)器，根據(jù)頻率命令周期發(fā)送電機(jī)控制信號(hào)，然后重復(fù)上述步驟。根據(jù)調(diào)焦和偏流編碼器與機(jī)構(gòu)的裝配，調(diào)焦和偏流機(jī)構(gòu)的中間位置對(duì)應(yīng)編碼器值 均為8000H，以8000H作為調(diào)焦和偏流的零點(diǎn)控制參數(shù)輸入系統(tǒng)。實(shí)施例一分別以頻率lKHz和666Hz開環(huán)控制調(diào)焦和偏流，調(diào)焦機(jī)構(gòu)從+2mm運(yùn)行 到-2mm，偏流機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)角度從+3°運(yùn)行到-3°，由公式(1)可以計(jì)算調(diào)焦和偏流電機(jī)運(yùn)行 步數(shù)分別為1DBBH和C79H，由公式(2) (3) (4) (5)和控制零點(diǎn)可以計(jì)算調(diào)焦和偏流目標(biāo)位置 對(duì)應(yīng)編碼器值分別BCE4H和8222H，控制結(jié)束后的液晶顯示數(shù)據(jù)為第一行是B⑶5 10 0 0 0，第二行是 021C 1 0 0 0 0。實(shí)施例二 以頻率33Hz分別閉環(huán)控制調(diào)焦和偏流，調(diào)焦目標(biāo)位置為+0. 5mm,偏流 目標(biāo)位置為-0.5°，調(diào)焦和偏流的初始位置為實(shí)施例一的結(jié)束位置，由公式(1)可以計(jì)算 調(diào)焦和偏流電機(jī)運(yùn)行步數(shù)分別為1291H和521H，由公式(2) (3) (4) (5)和控制零點(diǎn)可以計(jì)算 調(diào)焦和偏流目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)編碼器值分別8F39H和7F6H1，調(diào)焦和偏流的控制誤差分別不大 于1.2um和0.012°，控制結(jié)束后的液晶顯示數(shù)據(jù)為第一行是BF35 0 1 0 1 0，第二行是 7F70 0 10 1 0。實(shí)施例三分別以頻率lKHz和666Hz開環(huán)控制調(diào)焦和偏流，調(diào)焦機(jī)構(gòu)在位置+2mm 與位置-2mm之間循環(huán)運(yùn)行，偏流機(jī)構(gòu)在角度+3°到-3°之間循環(huán)運(yùn)行，因?yàn)橐壕э@示數(shù)據(jù) 更新較快，50ms周期刷新。由實(shí)施例一的開環(huán)控制結(jié)果可知，調(diào)焦和偏流編碼器值誤差分別為15和6，通過 公式(2) (3)可以計(jì)算出調(diào)焦和偏流的控制誤差分別為1.92i!m和0.033°，誤差主要由機(jī) 構(gòu)空回和間隙、編碼器測(cè)角誤差、電機(jī)步距誤差以及舍入誤差產(chǎn)生的。由實(shí)施例二的閉環(huán)控制結(jié)果可知，調(diào)焦和偏流編碼器誤差分別為4和1，通過公式 (2) (3)可以計(jì)算出調(diào)焦和偏流的控制誤差分別為0.512 ym和0.0055°，誤差明顯低于開 環(huán)控制誤差，滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。通過上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，系統(tǒng)可以控制調(diào)焦電機(jī)以頻率33Hz或lKHz運(yùn)行，調(diào)焦鏡 可調(diào)整范圍為[_2mm，2mm]，閉環(huán)控制誤差不大于1. 2um ；可以控制偏流電機(jī)以頻率33Hz或 666Hz運(yùn)行，偏流機(jī)構(gòu)可調(diào)整范圍為[-3°，3° ]，閉環(huán)控制誤差不大于0.012° ；電機(jī)運(yùn)行 方向、頻率、目標(biāo)位置可設(shè)置，可液晶顯示系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)，并可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行配合調(diào) 焦和偏流機(jī)構(gòu)的老練實(shí)驗(yàn)，完全滿足空間相機(jī)地面檢測(cè)過程中對(duì)調(diào)焦偏流的控制要求。本發(fā)明解決了目前空間相機(jī)地面檢測(cè)過程中對(duì)調(diào)焦和偏流多功能控制；避免了目 前地面測(cè)試設(shè)備功能單一，一些實(shí)驗(yàn)很難實(shí)現(xiàn)，甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)的缺陷；可以通過輸入系統(tǒng)命 令、功能和控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同實(shí)驗(yàn)設(shè)置相應(yīng)控制；可以實(shí)時(shí)液晶顯示系統(tǒng)狀態(tài)和參 數(shù)，便于觀察控制過程。
權(quán)利要求
一種空間相機(jī)多功能調(diào)焦偏流控制液晶顯示系統(tǒng)，包括控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，控制機(jī)構(gòu)(1)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)相連，所說的控制機(jī)構(gòu)(1)包括雙向和撥碼開關(guān)、調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元、調(diào)焦偏流微處理器、調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元、系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)液晶顯示器、調(diào)焦編碼器通訊單元和偏流編碼器通訊單元，雙向和撥碼開關(guān)和調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元相連，將開關(guān)信號(hào)傳遞給調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元；調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元和調(diào)焦偏流微處理器相連，開關(guān)信號(hào)通過調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元傳遞給調(diào)焦偏流微處理器，調(diào)焦偏流微處理器將得到的開關(guān)信號(hào)進(jìn)行處理；調(diào)焦偏流微處理器與調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元相連，調(diào)焦偏流微處理器將處理后的開關(guān)信號(hào)傳遞給調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元；調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元與執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)相連，調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)的運(yùn)行；執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)分別通過偏流編碼器通訊單元和調(diào)焦編碼器通訊單元與調(diào)焦偏流微處理器相連，執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)將編譯過的信號(hào)通過調(diào)焦編碼器通訊單元和偏流編碼器通訊單元傳遞給調(diào)焦偏流微處理器；調(diào)焦偏流微處理器將處理過的信號(hào)再傳遞給偏流編碼器通訊單元或者調(diào)焦編碼器通訊單元；調(diào)焦偏流微處理器與系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)液晶顯示器相連，將處理過的信號(hào)輸送到系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)液晶顯示器并由其顯示出來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間相機(jī)多功能調(diào)焦偏流控制液晶顯示系統(tǒng)，其特征在于， 所說的調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元包括緩沖器和譯碼器，緩沖器與雙向和撥碼開關(guān)相 連，緩沖器與調(diào)焦偏流微處理器的信號(hào)接收端PO相連，開關(guān)信號(hào)由緩沖器接收后傳遞給調(diào) 焦偏流微處理器的信號(hào)接收端PO ；緩沖器通過譯碼器與調(diào)焦偏流微處理器的信號(hào)輸出端 P2相連，調(diào)焦偏流微處理器將處理過的開關(guān)信號(hào)傳遞給譯碼器，經(jīng)譯碼器選擇后將片選信 號(hào)傳遞給緩沖器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間相機(jī)多功能調(diào)焦偏流控制液晶顯示系統(tǒng)，其特征在于， 所說的調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元包括步進(jìn)電機(jī)和控制電路，控制電路包括二極管VI、場(chǎng)效應(yīng) 管V2、電阻R20和電阻R21，處理后的控制信號(hào)接場(chǎng)效應(yīng)管V2的柵極G，場(chǎng)效應(yīng)管V2的柵極 G通過電阻R21接地，源極S接地，漏極D接二極管Vl的P極，步進(jìn)電機(jī)接場(chǎng)效應(yīng)管V2的漏 極D，二極管Vl的N極通過電阻R20接處理后的控制信號(hào)，電源接二極管Vl的N極，經(jīng)處理 后的控制信號(hào)通過控制電路控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間相機(jī)多功能調(diào)焦偏流控制液晶顯示系統(tǒng)，其特征在于， 所說的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)包括調(diào)焦編碼器、偏流編碼器、調(diào)焦機(jī)構(gòu)和偏流機(jī)構(gòu)，偏流機(jī)構(gòu)和調(diào)焦 機(jī)構(gòu)均與調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元相連，調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元通過步進(jìn)電機(jī)控制偏流機(jī)構(gòu) 和調(diào)焦機(jī)構(gòu)的運(yùn)行；偏流機(jī)構(gòu)通過偏流編碼器與偏流編碼器通訊單元相連，偏流編碼器將 偏流機(jī)構(gòu)的運(yùn)行過程編譯成相關(guān)信號(hào)傳遞給偏流編碼器通訊單元；調(diào)焦機(jī)構(gòu)通過調(diào)焦編碼 器與調(diào)焦編碼器通訊單元相連，調(diào)焦編碼器將調(diào)焦機(jī)構(gòu)的運(yùn)行過程編譯成相關(guān)信號(hào)傳遞給 調(diào)焦編碼器通訊單元；偏流編碼器通訊單元將調(diào)焦偏流微處理器處理過的信號(hào)再傳遞給偏 流編碼器，調(diào)焦編碼器通訊單元將調(diào)焦偏流微處理器處理過的信號(hào)傳遞給調(diào)焦編碼器。
全文摘要
本發(fā)明的空間相機(jī)多功能調(diào)焦偏流控制液晶顯示系統(tǒng)，包括控制機(jī)構(gòu)和與控制機(jī)構(gòu)相連的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)包括雙向和撥碼開關(guān)、調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元、調(diào)焦偏流微處理器、調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元、系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)液晶顯示器、調(diào)焦編碼器通訊單元和偏流編碼器通訊單元，雙向和撥碼開關(guān)通過調(diào)焦偏流命令與控制參數(shù)單元和調(diào)焦偏流微處理器相連，調(diào)焦偏流微處理器分別連接調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元、系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)液晶顯示器，調(diào)焦偏流電機(jī)控制單元連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過偏流編碼器通訊單元和調(diào)焦編碼器通訊單元與調(diào)焦偏流微處理器相連。本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)調(diào)焦和偏流的并行、單獨(dú)、開環(huán)或閉環(huán)控制，液晶實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)狀態(tài)和控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)多功能控制。
文檔編號(hào)G09F9/35GK101853617SQ20101015229
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者于濤, 徐抒巖, 曹小濤, 韓誠(chéng)山 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所