在以下三种情况下虚拟仪器的激光束发出报警信号:a.当任一电机位置远离中间位置时报警,此时要按前面初始化步骤中提到的,调整驱动电机的机械位置。b.射在任意传感器上的光线弱于下限阈值时,这意味着光束偏离PSD的窗口,没有反馈信号,控制回路失控。c.任何驱动电机的绝对位移超过限定值,表明电机已经处于调整的极限。不管哪种情况发生,都将中断运行,并在前面板显示出相关的信息,接着由PC机扬声器发出音响信号报警。在光束偏离PSD的窗口的情况下,由于程序始终同步记录位置传感器上的光线强度和电机的位置,只要按下前面板上设置的搜索光线的开关,即可驱动镜架使光束恢复到即将离开位置传感器窗口时的位置。
1响应时间。
系统的响应受限于驱动电机的运转时间,以s为单位。因此系统对于激光束在毫秒级中的变化无法响应。PID控制中的积分调节I与偏差的累积值有关。对于光束位置急速变化,系统的响应不快,但是响应过程是平稳、光滑的。没有积分调节参数的PD控制,可使系统明显加快响应速度。
2镜架2的预调整。
由光路可以看出,镜架的转动不仅改变光束射在PSD1上的位置,还影响到光束在PSD2上的位置。镜架的位置变化对光束在PSD2上的影响是可预测的,因此可事先发出一个指令给驱动电机3和4,以便控制PSD2的光点位置基本不受镜架1的影响,同时也缩短了系统的响应时间。可见系统中除了PID控制,还具有预调节功能。在电机驱动子程序中采用顺序结构,首先在顺序程序回路中送一个指令给驱动电机,然后在顺序程序回路中再发出一系列命令给驱动电机.
3光线强度监视器。
PSD是光点位置传感器,当光束被挡住或关闭时,传感器上失去反馈信号,控制系统将失控。为了避免这样的情况发生,本研究采用了光强监视器。当光束消失或低于下限值时,程序发出警告信息和报警声音。光束强度恢复后,程序将返回控制环。下限值a和b分别作为每个传感器上的光强限定值。一旦检测的光强低于限定值就报警。由于实际应用中有杂光的干扰,因此限定值要通过试验来确定。