具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1-3所示，一种自适应调节的光电传感器减振装置，其特征在于，包括传感器安装平台1，传感器安装平台1上端固定安装有光电成像传感器4，传感器安装平台1上端在光电成像传感器4的一侧固定安装有振动传感器3，传感器平台1下端四角固定连接有减震器6，减震器6内部设置有减震弹簧，减震器6下端固定连接有自适应调节支架5，自适应调节支架5一侧设置有测角电机组件2，测角电机组件2由传动连接的伺服电机和测角传感器组成，本在减震器底部加装有自适应调节支架5同时在传感器安装平台上安装有振动传感器3，振动传感器3可实时的检测安装平台1上的振动幅度以及频率，并根据振动的频率以及幅度变化来实时调节减震器的减振性能。

自适应调节支架5包括对称设置的两块支板501，支板501上端固定连接有减震器安装板502，两块支板501之间中部固定连接有蜗轮安装板503，测角电机组件2输出端固定连接有调节蜗杆7，调节蜗杆7延伸至自适应调节支架5内部，蜗轮安装板503上端转动连接有调节蜗轮8，调节蜗杆7和调节蜗轮8相啮合，测角电机组件2带动调节蜗杆7进行转动，转动的调节蜗杆7将自身的转动传动至啮合的调节蜗轮8上，进而带动调节蜗轮8进行水平面上的转动。

调节蜗轮8中部开设有螺纹孔，螺纹孔内部螺纹连接有减震器调节螺柱9，减震器调节螺柱9上端贯穿减震器安装板502并延伸至减震器内部与减震弹簧连接，调节蜗轮8在调节蜗杆7带动下发生水平转动时，与其螺纹连接的减震器调节螺柱9在连接螺纹的作用下可进行升降。

上述减振装置的调节原理为：本发明在进行减震器刚度调节时，振动传感器3实时的检测安装平台2上的振动幅度以及频率，根据振动幅度以及频率由测角电机组件2带动调节蜗杆7转动，进而带动调节蜗轮7转动，通过调节蜗轮7的转动使调节减震器调节螺柱8进行升降，进而使与减震器调节螺柱8连接的减震弹簧的刚度发生变化，在微振时提高减震器的刚度，保持稳定的支撑，在振动较大时降低减震器的刚度以保持良好的减震效果，可实时调节减震器的减振性能。

再进一步的，本发明在提出一种自适应调节的光电传感器减振装置的调节方法，其中包括调节控制单元和伺服驱动单元，调节控制单元可实时检测振动传感器发送的振动状态参数和测角传感器的传送的伺服电机转动角度进行实时解算出伺服电机的转动角度，并将控制信号发送至伺服驱动单元以驱动伺服电机转动。

具体的控制步骤如下：

振动测量：振动传感器3实时测量船艇、车辆等运动载体对传感器安装平台1造成的振动状态参数，并将振动状态参数传输至调节控制单元；

转动控制：调节控制单元根据振动状态参数实时计算出当前减震器的目标刚度调节位移量，并根据目标刚度调节位移量解算出当前状态下的伺服电机目标偏转角度同时输出控制信号到伺服驱动单元，由伺服驱动单元控制电机运动，同时调节控制单元接收测角传感器反馈的电机转动角度量，实现闭环控制；

转动调节：测角传感器根据伺服电机转动的角度量输出控制信号至伺服驱动单元，驱动伺服电机进行转动，伺服电机转动带动调节蜗杆7转动，进而带动调节蜗轮8转动，通过调节蜗轮8的转动使调节减震器调节螺柱9进行升降，进而调节减震器的刚度。

本发明采用振动传感器来检测传感器安装平台的振动状态变化，频率值与幅度值实时传输到调节控制单元，由调节控制单元中的振动控制程序模块实时计算出克制平台振动所需的伺服电机控制量，将控制量采用D/A转换后送给伺服驱动器，由伺服驱动器输出给电机，同时由振动传感器实时检测伺服电机偏转角度并反馈至调节控制单元，实现闭环控制，这个由振动传感器实现的反馈闭环是位于伺服驱动器环之外的，这两个控制环共同作用，对传感器安装平台加以精密控制。

本发明在在振动抑制控制程序中，采用了一种改进的PID控制算法，PID控制策略是目前国际上应用最为广泛的控制方法，其优点是：

原理简单，使用方便；适应性强；鲁棒性强，即控制品质对被控对象特性的变化不是很敏感。

PID控制器的输入e(t)和输出u(t)之间的关系为：

其中，比例调节参数KP是按比例反应系统的偏差，系统一旦出现了偏差，比例调节立即产生调节作用以减少偏差。比例参数大，可以加快调节，减少误差，但是比例作用过大，系统的稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。积分调节参数KI，使系统消除稳态误差，提高无差度。只要有偏差存在，积分就进行调节，直至无差，加入积分作用，会让系统的稳定性下降，动态响应变慢，积分作用常常和其它的两种调节规律结合，组成PI或PID调节器，微分调节参数KD，微分作用反应系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差的变化趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差作用还没有形成之前，已经被微分调节作用消除，能改善系统的动态性能。微分作用对噪声干扰有放大作用，因此过强的微分作用，对系统的抗干扰不利，微分调节器不可单独使用，需要和另外两个调节器结合，组成PD或PID控制器。

由于本发明中采用的振动传感器其数据频率较高，测量误差在所难免，因此在控制软件设计上采用一种改进的PID控制器，用以下公式所示。

式中，

k——采样循环序号，k＝0，1，2……；

e(k)——第k个采样时刻的速度偏差；

α——权值。

改进的算法是将本次控制量与前次控制量u(k-1)进行加权平均，这实际上是对振动抑制控制量做了一次平滑处理，可以较好地抑制振动传感器噪声并且避免在速度突变时出现振荡。把该装置安装在振动台上进行调试，选择出合适的KP、KI、KD和α。

综上所述，本发明的优点在于：可根据船艇、车辆、塔架等不同载体或运动平台的振动状态，自适应调节减振器刚度，从而调整减振器的减振性能，提高传感器图像的稳定性能。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。