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天文望远镜控制系统简述 (系统集成实用案例)
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一.
系统基本要求 1.
安全 2.
精确 3. 操作方便
二.
系统组成框图(仅供参考,用户亦可自行设计单片机系统)
三. 系统使用说明 1. ZYCRD-51盒式运动控制卡子程序库内有一子程序,专门用做望远镜控制,开机后通过按键或后台指令均可进入。 2.进入望远镜控制子程序后,运动控制卡第一排数码管显示赤径轴位置(时,分,秒),第二排数码管显示赤 纬轴位置(度,分,秒)。 3.用户如果已按上述系统框图组成系统,开机后赤径轴电机会恒动运转(15"/秒)。由于初始时恒动会不准 确,此时调节ZYMC-11直流电机驱动器的POT-3(speed gain)或POT-4(tachometer feedback)电位器,同 时观看第一排数码管的时,分,秒计数信号跳动情况,正常秒脉冲信号应每秒跳动1次(加1),当调的差不 多时,进一步的细调应与标准时间相比较,比如看一小时内时间差几秒钟。 注:此时间信号是由编码器计数产生。 4.本控制系统望远镜保护分两层,第一层为限位保护,第二层为掉电保护。比如赤径方向望远镜转到“正转限 位”区时,此时“正转限位”开关接通,驱动器的P1-17接地,电机正转受限,电机只能反转。如果万一发 生限位开关失灵,则第二层“正转制动”开关断开,导致控制继电器失电,其继电器触点断开,从而使驱动 器电源被断开,另外,赤径轴制动保护器失电后会自动锁死,从而有效保护了望远镜。 5.本控制系统编码器中的零位信号是不能用的,需另外做一个,零位信号发生器的意义在于赤径,赤纬都需要 一个零位参考点,当望远镜过该点时,自动将运动控制卡中的编码器计数清零,通常赤径轴是在望远镜指向 天顶时为零位参考点。 6.手把控制盒可用于手动控制望远镜,当用户按系统框图组成系统后,手把控制盒便可自动工作。手把控制盒 共有八个按键,定义如下:
7.望远镜编码器的选择与机械速比有关,假设望远镜的机械速比为360:1 , 在赤径方向,现要求望远镜恒动旋转时为15”/S,则将望远镜端折合到电机端为: 15”× 360(速比) = 5,400″/S = 1.5°/S (即电机端恒动时转速为1.5°/S) 由于电机旋转一圈为360°,则电机旋转一圈时间为: 360°÷ 1.5°= 240秒
设编码器线数为3000线/圈,电机转一圈时间为240秒,则每秒脉冲数为: 3000(脉冲)× 4(细分)÷ 240(秒)= 50脉冲/S (也可转换成: 1脉冲/20ms) 假设令每秒脉冲数为1(即: 1脉冲/S),并要求按时,分,秒计数显示,则形成了望远镜恒动时钟源。 (如果望远镜驱动系统设计的很好,系统也很稳定,数小时恒动累积误差应该能做的比较小) 在赤纬方向,假设望远镜的机械速比为360:1 ,则望远镜端的角度分辨率为: (360°×60'×60")÷ 3000(脉冲)× 4(细分)× 360(速比) = 0.3"/脉冲 8.用户如果已按上述系统框图组成系统,参考运动控制卡后台指令系统,用户只需编出后台界面软件和相应的 控制软件,就可以从后台计算机上控制望远镜了。
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