CN103309739B - 滤光组件的切换定位控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滤光组件的切换定位控制方法，属于光电控制技术领域。该方法是由置有切换定位控制软件包的控制器实现的，控制器上电后，首先让滤光盘逆时针旋转，通过最短下降沿间隔时间寻找到第1号滤光片后继续运行一段时间，将第1号滤光片精确定位到光路中；然后根据切换指令，使滤光盘以最小旋转角度的方向进行旋转，通过脉冲计数确定相应的滤光片大致进入光路后，采用延迟停止的精确定位方法将相应的滤光片切换到光路中，从而保证滤光片的中心与光轴在一条直线上。本发明采用粗精组合的方法实现了使用一只位置检测器件精确定位切换多个滤光片，降低了滤光组件的调试难度，提高了滤光组件的定位精度。

Description

滤光组件的切换定位控制方法

技术领域

本发明属于光电控制技术领域，主要涉及滤光组件的切换定位控制方法，尤其涉及一种带有多组滤光片的圆形滤光盘组件的快速切换及精确定位控制方法。

背景技术

在光电成像***中，滤光组件的使用非常广泛。对于可见光成像传感器而言，针对不同环境切换不同的滤光片，滤除干扰和一些不需要的光线，提高成像质量；对于红外热像仪而言，测量低温采用透过率较高的滤光片，测量高温采用透过率较低的滤光片；多光谱成像传感器常切换不同波长的窄带滤光片，以获取被测物品的光谱信息。

工程实施中，常有两类滤光组件，一类是矩形平动式滤光组件，中国发明专利申请CN101995629A公开了一种矩形平动式的滤光片切换结构，电机驱动齿轮，齿轮传动矩形滤光盘，弹性触发机构检测到位信号，控制电机的旋转和停止实现滤光片的切换；另一类是圆盘旋转式滤光组件，中国实用新型专利CN202362573U公开了一种盘形滤光盘切换机构，由挡块遮挡光电开关器件获取滤光片的位置信息，采用蜗轮蜗杆的传动，电机驱动实现滤光片的切换。

现有技术存在以下缺点：（1）矩形平动式的传动方式，电机只能有限角度旋转，一旦传感器发生故障，电机将会一直处于堵转状态，容易损坏电机；（2）接触式的位置检测器件可靠性低，容易发生故障，并且限制了滤光片的个数，只能使用两个滤光片；（3）采用多个光电开关器件作为位置检测器件，每只滤光片进入光路，都有对应的光电开关器件获取位置信号，元器件多，信号连接复杂；（4）通过微调位置反馈器件或者位置检测器件的位置，使得滤光片与光轴在一条直线时，位置检测器件正好检测到有效信号，这种装调方式复杂，精度不高，特别是滤光盘带有多组滤光片，体积较小时，调试操作很难实施。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的问题，提供一种滤光组件的切换定位控制方法。

为解决上述问题，本发明提供的切换定位控制方法由置有切换定位控制软件包的控制器实现的，当控制器上电后，执行以下操作步骤：

第一步：寄存器初始化，从存储器中调用T_Z、T_P[i]和T_N[i]且i=1、2、3、…、n，i为滤光片的编号,n的取值与滤光组件中的滤光片数量一致，并令t_P=0，m_P=0，t_s=0；

其中，T_Z为用于寻零粗略定位的预定下降沿间隔时间,T_P[i]为滤光盘逆时针旋转时第i号滤光片的预定偏移时间，T_N[i]为滤光盘顺时针旋转时第i号滤光片的预定偏移时间，t_P为下降沿间隔时间计时器，m_P为下降沿个数，t_s为延迟停止时间计时器；

第二步：调用“寻零子程序”，并执行以下步骤：

2.1向电机发送滤光盘逆时针旋转指令，其中逆时针旋转指令是指滤光片按照i、i+1的顺序进入光路的指令，顺时针旋转指令是指滤光片按照i、i-1的顺序进入光路的指令；

2.2下降沿间隔时间计时器t_P开始计时；

2.3判断是否检测到位置检测器件反馈信号的下降沿，如果为假，继续检测；如果为真，下降沿间隔时间计时器t_P停止计时且下降沿个数m_P加1；

2.4判断下降沿个数m_P是否等于1，如果为真，下降沿间隔时间计时器t_P清0，并返回执行2.2步骤；如果为假，执行2.5步骤；

2.5判断下降沿间隔时间计时器t_P的值是否小于等于T_Z,如果为假，下降沿间隔时间计时器t_P清0，并返回执行2.2步骤；如果为真，延迟停止时间计时器t_s开始计时；

2.6当t_s≥T_P[1]时，延迟停止时间计时器t_s停止计时，并向电机发送滤光盘停止旋转指令；

第三步：等待接收切换指令，如果接收到位置指令x，执行第四步；

第四步：调用“切换子程序”，并执行以下步骤：

4.1判断0＜x-i≤n2或者x-i≤-n2，如果为真，向电机发送滤光盘逆时针旋转指令；如果为假，向电机发送滤光盘顺时针旋转指令；

4.2判断是否检测到位置检测器件反馈信号的下降沿，如果为假，继续检测；如果为真，则执行4.3步骤；

4.3判断滤光盘的旋转方向：

4.3.1当判断滤光盘为逆时针旋转时，则i＝i+1；接着判断i＞n,如果为真，则i＝0，如果为假，则i＝i；

4.3.2当判断滤光盘为顺时针旋转时，则i＝i-1；接着判断i＜0，如果为真，则i＝n，如果为假，则i＝i；

4.4判断i是否等于x，如果为假，返回4.2步骤执行；如果为真，延迟停止时间计时器t_s清0并重新开始计时；

4.5判断滤光盘的旋转方向：

4.5.1当判断滤光盘为逆时针旋转且t_s≥T_P[i]时，延迟停止时间计时器t_s停止计时，并向电机发送滤光盘停止旋转指令；

4.5.2当判断滤光盘为顺时针旋转且t_s≥T_N[i]时，延迟停止时间计时器t_s停止计时，并向电机发送滤光盘停止旋转指令；

第五步：判断是否有关机指令，如果为假，返回第三步，如果为真，结束。

根据本发明，所述的预定下降沿间隔时间T_Z的获取方法如下：让滤光盘按照实际使用时的旋转速度逆时针旋转一周，用示波器测量位置检测器件的反馈信号并得到连续五个脉冲信号，其中间隔时间最短的两个脉冲分别为P₀和P₁，P₀之前的脉冲为P₄，T_Z只需要大于P₀与P₁下降沿间隔时间且小于P₄与P₀的下降沿间隔时间即可。

根据本发明，所述的滤光盘逆时针旋转时第i号滤光片的预定偏移时间T_P[i]的获取方法如下：

（1）让滤光盘按照实际使用时的旋转速度逆时针旋转，用示波器测量位置检测器件的反馈信号，获取第i号滤光片进入光路的反馈脉冲，记其低电平有效信号的时间为t_AB；

（2）计算T_P[i]＝k×t_AB，k为调节参数，且初值k＝0.5,将计算值T_P[i]写入所述控制器的存储器中；

（3）启动控制器，执行滤光片逆时针的第i号滤光片的切换控制；

（4）通过人眼观察，第i号滤光片的中心位置，如果该位置未达到光轴处，则向k值增加的方向改写存储器中的T_P[i]，返回步骤（3）；如果该位置超过光轴处，则向k值减小的方向改写存储器中的T_P[i]，返回步骤（3）；直到滤光片中心与光轴在一条直线为止。

根据本发明，所述的滤光盘顺时针旋转时第i号滤光片的预定偏移时间T_N[i]的获取方法如下：

（1）让滤光盘按照实际使用时的旋转速度顺时针旋转，用示波器测量位置检测器件的反馈信号，获取第i号滤光片进入光路的反馈脉冲，记其低电平有效信号的时间为t_AB；

（2）计算T_N[i]＝k×t_AB，k为调节参数，且初值k＝0.5,将计算值T_N[i]写入所述控制器的存储器中；

（3）启动控制器，执行滤光片顺时针的第i号滤光片的切换控制；

（4）通过人眼观察，第i号滤光片的中心位置，如果该位置未达到光轴处，则向k值增加的方向改写存储器中的T_N[i]，返回步骤（3）；如果该位置超过光轴处，则向k值减小的方向改写存储器中的T_N[i]，返回步骤（3）；直到滤光片中心与光轴在一条直线为止。

本发明的有益技术效果体现在以下几个方面。

（一）本发明首先调用寻零子程序将第1号滤光片定位在光路中，然后根据切换指令，调用切换子程序将相应的滤光片切换到光路中，寻零和切换均采用粗精组合的方式实现精确定位,首先对滤光片进行粗略定位，使得滤光片大致进入光路，然后滤光盘继续运行一小段时间进行精确定位，保证滤光片的中心与光轴在一条直线上。

（二）本发明寻零过程采用最短下降沿间隔时间的方法粗略定位第1号滤光片，切换时采用脉冲计数的方法粗略定位相应的滤光片，实现了通过1只位置检测器件粗略定位多个滤光片。

（三）本发明采用延迟停止的方法实现了滤光片的精确定位，不需要调节滤光组件的位置反馈器件或位置检测器件的安装位置，大大降低了滤光组件的调试难度，提高了滤光组件的定位精度。

（四）本发明根据切换指令与当前滤光片的位置关系，确定滤光盘的旋转方向，从而保证滤光盘以最小旋转角度切换到位，也即以最短的切换时间切换到位，提高了滤光片的切换速度。

附图说明

图1是滤光组件的组成示意图。

图2是图1中滤光盘的组成示意图。

图3是图1中控制电路板的控制原理框图。

图4是本发明切换定位控制方法的工作流程图。

图5是图4中寻零子程序的工作流程图。

图6是图4中切换子程序的工作流程图。

图7是图1中滤光盘逆时针旋转一周霍尔开关器件信号输出图。

图8是磁钢运动到不同位置时霍尔开关器件信号输出图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的详述。

本发明提供的滤光组件切换控制方法的优选实施例是针对图1所示的滤光组件，该滤光组件由滤光盘1、传动件2、电机3、位置检测器件即霍尔开关器件4、控制电路5组成。滤光盘1包括圆盘1a、四个滤光片1b、五只位置反馈器件即磁钢1c，圆盘1a为柱面有蜗轮曲线槽的圆形薄盘；传动件2为蜗杆，其一端与电机3转轴固连，与滤光盘1的蜗轮曲线槽啮合，当电机3旋转时，带着滤光盘1围绕其旋转轴1d旋转；霍尔开关器件4正对滤光盘1，其感应中心到滤光盘1旋转轴的距离，与磁钢1c到滤光盘1旋转轴的距离相等；控制电路板5接收切换指令，根据霍尔开关器件4检测的反馈信号，给电机3发送控制指令，使滤光片1b切换到光路。

本实施例中，滤光组件的滤光盘是带有四个滤光片的滤光盘，参见图2。，当然，上述滤光盘上的滤光片可以是任意个数n，其中n≥2，位置反馈器件为n+1个，不失一般性地将滤光盘的实施方式详述如下：

n个滤光片F_i和n个磁钢M_i均以360°/n的间隔均布在圆盘1a上，i=1、2、…、n且n≥2；滤光片F_i与磁钢M_i为相间分布，即M₁磁钢分布在滤光片F₁、F₂的中间，M₂磁钢分布在滤光片F₂、F₃的中间，M_n磁钢分布在滤光片的F_n、F₁的中间。另一个磁钢即零号磁钢M₀位于磁钢M_n与磁钢M₁之间并与磁钢M₁近邻，零号磁钢M₀和磁钢M_i分布在同一个同心圆上。n个滤光片F_i的外形尺寸规格一致，其均布在以圆盘1a旋转轴为中心的同心圆上，是为了保证滤光盘在旋转切换时，进入光路的滤光片均能与成像器件5的中心在一条直线上。所有磁钢的外形尺寸一致，磁钢M_i均匀分布在以圆盘1a旋转轴为中心的同心圆上，能保证滤光盘在旋转时，相应磁钢的s极总能正对霍尔开关器件4。每一个磁钢M_i给出的反馈信号都能表示与其对应滤光片F_i的位置信息，磁钢的编号i与滤光片的编号i相对应，当霍尔开关器件检测到是M₁磁钢的信号，那么光路中的滤光片就是F₁。

零号磁钢M₀与磁钢M₁紧挨，使得滤光盘在逆时针旋转时，霍尔开关器件4会先后正对零号磁钢M₀、1号磁钢M₁，信号输出端会出现两个间隔时间最短的连续脉冲，方便寻找滤光盘中标号为F₁的滤光片。

本实施例中，滤光盘的传动方式采用的是蜗轮蜗杆传动方式，当然，也可以是其他形式的传动方式，比如：齿轮传动方式、直接驱动传动方式。

虽然本实施例是针对采用磁钢、霍尔开关器件来提供滤光片的位置信号，当然也可以采用其他非接触式的位置检测器件来提供位置信号，比如采用光电开关器件提供位置信号，只需将图1中的磁钢1c换成通孔，霍尔开关器件4换成光电开关器件。

滤光组件的控制电路板的原理如图3所示，控制电路板上集成有控制器、反馈信号隔离电路、PWM信号隔离电路、功率驱动电路。当控制器接收到切换指令时，产生一个控制信号，经过PWM信号隔离电路和功率驱动电路驱动电机旋转，同时从反馈信号隔离电路接收霍尔开关器件的脉冲信号，实时比较滤光片指令位置和滤光片当前位置，判断电机是否停止运动，实现滤光盘的精确定位；反馈信号隔离电路实现采集霍尔开关器件脉冲信号的隔离、整形；PWM信号隔离电路对控制器输出的PWM信号的强弱电隔离和放大；功率驱动电路将PWM控制信号进行功率放大，驱动电机的运动。

不难看出，控制器是实现本发明切换定位控制方法的核心，控制器中置有存储器和切换定位控制软件包。存储器中存储切换定位控制参数，包括用于寻零粗略定位的预定下降沿间隔时间T_Z,用于精确定位所需的预定偏移时间数组T_P[i]、T_N[i]，i=1、…、n，在本实施例中n=4，其中T_P[i]为滤光盘逆时针旋转时第i号滤光片的预定偏移时间，T_N[i]为滤光盘顺时针旋转时第i号滤光片的预定偏移时间，这些控制参数通过实验调试得到并存储在存储器中供切换定位控制程序实时调用。

当控制电路板上电后，控制器中的切换定位控制软件包将按照图4所示的工作流程，执行以下操作步骤：

第一步：执行初始化操作。控制器的寄存器初始化，包括接收切换指令寄存器初始化、PWM信号输出寄存器初始化，反馈信号检测寄存器初始化；从存储器中读取控制参数T_Z、T_P[i]、T_N[i]；置下降沿间隔时间计时器t_P等于0，下降沿个数m_P等于0，延迟停止时间计时器t_s等于0。

第二步：调用“寻零子程序”，其具体步骤见图5。

2.1向电机发送滤光盘逆时针旋转指令，其中逆时针旋转指令是指滤光片按照编号F₁、F₂、F₃、F₄的顺序进入光路的旋转指令，反之为顺时针旋转指令。

2.2下降沿间隔时间计时器t_P开始计时。

2.3实时查询霍尔开关器件的反馈信号，如果检测不到下降沿信号，继续查询霍尔开关器件的反馈信号；如果检测到一个下降沿脉冲信号，下降沿间隔时间计时器t_P停止计时，下降沿个数m_P加1。

2.4判断下降沿个数m_P是否等于1，如果为真，下降沿间隔时间计时器t_P的值清0，并返回执行2.2步骤；如果为假，执行2.5步骤。

2.5判断下降沿间隔时间计时器t_P的值是否小于等于预定下降沿间隔时间T_Z,如果为假，下降沿间隔时间计时器t_P的值清0，并返回执行2.2步骤；如果为真，延迟停止时间计时器t_s开始计时。

2.6判断延迟停止时间计时器t_s的值是否大于等于滤光盘逆时针旋转时第1号滤光片的预定偏移时间T_P[1]，如果为假，等待；如果为真，延迟停止时间计时器t_s停止计时，并向电机发送滤光盘停止旋转指令，当前滤光片位置i等于1，寻零程序结束返回主程序。

本步骤的寻零程序采用粗精组合的方式，首先采用寻找连续两个下降沿最短间隔时间的方法粗略定位1号滤光片，然后采用延迟停止的方式实现1号滤光片的精确定位，保证1号滤光片的中心正好与光轴在一条直线上。

第三步：等待接收切换指令，如果接收到切换指令，执行第四步。

第四步：调用“切换程序”，其具体步骤见图6。

4.1读取指令位置x，判断指令位置x与当前滤光片位置i的关系，如果0＜x-i≤n2或者x-i≤-n2为真，向电机发送滤光盘逆时针旋转指令；为假，向电机发送滤光盘顺时针旋转指令。

0＜x-i≤n2或者x-i≤-n2为真，是指上述两个关系式只要有一个关系式成立。

4.2查询霍尔开关器件的反馈信号，判断是否检测到下降沿信号，如果为假，反复执行本步骤，如果为真，则执行4.3步骤。

4.3判断滤光盘的旋转方向：

4.3.1如果滤光盘逆时针旋转，那么滤光片当前位置i加1，接着判断i是否大于滤光片数量n,如果为真，则i等于0，如果为假，则i等于i。

4.3.2如果滤光盘顺时针旋转，那么滤光片当前位置i减1，接着判断i是否小于0，如果为真，i记为滤光片数量n，如果为假，则i等于i。

4.4判断滤光片当前位置i是否等于指令位置x，如果为假，返回4.2步骤执行；如果为真，延迟停止时间计时器t_s清0，并开始计时。

4.5判断滤光盘的旋转方向：

4.5.1如果滤光盘逆时针旋转，那么再判断延迟停止时间计时器t_s的值是否大于等于滤光盘逆时针旋转时第i号滤光片的预定偏移时间T_P[i]，如果为假，等待；如果为真，延迟停止时间计时器t_s停止计时，向电机发送滤光盘停止旋转指令，切换程序结束，返回主程序。

4.5.2如果滤光盘顺时针旋转，那么再判断延迟停止时间计时器t_s的值是否大于等于滤光盘顺时针旋转时第i号滤光片的预定偏移时间T_N[i]，如果为假，等待；如果为真，延迟停止时间计时器t_s停止计时，向电机发送滤光盘停止旋转指令，切换程序结束，返回主程序。

本步骤的切换程序也采用粗精组合的方式，首先采用脉冲计数的方式使得滤光片大致进入光路，然后采用延迟停止的方式实现滤光片的精确定位，保证切换指令所要求的滤光片中心正好与光轴在一条直线上。

第五步：判断是否有关机指令，如果没有关机指令，返回第三步，如果有关机指令，结束控制程序。

本发明实施的关键就是要合适选择控制参数：用于寻零粗略定位的预定下降沿间隔时间T_Z,用于精确定位所需的预定偏移时间数组T_P[i]、T_N[i]。

针对上述预定下降沿间隔时间T_Z，再见图2所示的带有四个滤光片的滤光盘示意图，磁钢M₁与M₂、M₂与M₃、M₃与M₄、M₄与M₁间隔角度相同，磁钢M₀紧靠M₁，当滤光盘1逆时针方向匀速旋转时，霍尔开关器件将得如图7所示的输出脉冲，其中P₁与P₂、P₂与P₃、P₃与P₄、P₄与P₁具有相同的间隔时间而输出脉冲P₀与P₁的间隔时间最小。实施时，让滤光盘按照实际使用时的旋转速度逆时针旋转，同时通过示波器测量位置检测器件的反馈信号，将会得到图7形式所示的反馈信号，T_Z只需要大于P₀与P₁下降沿间隔时间且小于P₄与P₀的下降沿间隔时间即可。

假定图2中所示M₀间隔M₁的角度为10°，当滤光盘以90°/s的速度匀速旋转时，P₁与P₂、P₂与P₃、P₃与P₄的间隔时间是1s，那么P₄与P₀的间隔时间为889ms,P₀与P₁的间隔时间为111ms，程序中T_Z的取值只要大于111ms小于889ms，可选择T_Z为150ms;滤光盘以90°/s速度匀速旋转，如果两个脉冲的下降沿间隔时间小于T_Z，即150ms，此时靠近霍尔开关器件的磁钢为M₁，对应光路中为标号F₁的滤光片。

本发明通过延迟停止的方式实现滤光片的精确定位，本实施例有四个滤光片，当滤光盘逆时针旋转时，四个滤光片位置存在四个不同的预定偏移时间，用T_P[i]，其中i=1、…、n，n=4表示；滤光盘顺时针旋转也存在四个不同的预定偏移时间，用T_N[i]，其中i=1、…、n，n=4表示。

如图8所示，磁钢运动到位置A霍尔开关器件产生下降沿信号,位置B霍尔开关器件产生上升沿信号，位置C是滤光片中心正对的位置。位置A和位置B之间的距离用S_AB表示，位置A和位置C之间的距离用S_AC表示，磁钢以速度v匀速运动，磁钢位置A运动到位置B的时间为t_AB，位置A运动到位置C的时间为t_AC，他们之间存在如下关系：

$v=\frac{S_{\mathrm{AC}}}{t_{\mathrm{AC}}}=\frac{S_{\mathrm{AB}}}{t_{\mathrm{AB}}}$

得到：t_AC＝k×t_AB，其中k＝S_AC/S_AB，

上述t_AC就是精确定位的预定偏移时间。

滤光盘逆时针旋转时第i号滤光片的预定偏移时间T_P[i]的获取方法如下：

（1）让滤光盘按照实际使用时的旋转速度逆时针旋转，示波器测量位置检测器件的反馈信号，获取第i号滤光片进入光路的反馈脉冲，记其低电平有效信号的时间为t_AB；

（2）计算T_P[i]＝k×t_AB，k为调节参数，且初值k＝0.5,将计算值T_P[i]写入所述控制器的存储器中；

（3）启动控制器，执行滤光片逆时针的第i号滤光片的切换控制；

（4）通过人眼观察，第i号滤光片的中心位置，如果该位置未达到光轴处，则向k值增加的方向改写存储器中的T_P[i]，返回步骤（3）；如果该位置超过光轴处，则向k值减小的方向改写存储器中的T_P[i]，返回步骤（3）；直到滤光片中心与光轴在一条直线为止。

滤光盘顺时针旋转时第i号滤光片的预定偏移时间T_N[i]的获取方法如下：

（1）让滤光盘按照实际使用时的旋转速度顺时针旋转，示波器测量位置检测器件的反馈信号，获取第i号滤光片进入光路的反馈脉冲，记其低电平有效信号的时间为t_AB；

（2）计算T_N[i]＝k×t_AB，k为调节参数，且初值k＝0.5,将计算值T_N[i]写入所述控制器的存储器中；

（3）启动控制器，执行滤光片顺时针的第i号滤光片的切换控制；

（4）通过人眼观察，第i号滤光片的中心位置，如果该位置未达到光轴处，则向k值增加的方向改写存储器中的T_N[i]，返回步骤（3）；如果该位置超过光轴处，则向k值减小的方向改写存储器中的T_N[i]，返回步骤（3）；直到滤光片中心与光轴在一条直线为止。

通过本发明，不需要调节滤光组件的位置反馈器件或位置检测器件的安装位置，就能实现滤光片的精确定位，大大降低了滤光组件的调试难度，提高了滤光组件的定位精度。

Claims (5)

1.一种滤光组件的切换定位控制方法，该方法是由置有切换定位控制软件包的控制器实现的，其特征在于：当控制器上电后，执行以下操作步骤：

第一步：寄存器初始化，从存储器中调用T_Z、T_P[i]和T_N[i]且i＝1、2、3、…、n，i为滤光片的编号,n的取值与滤光组件中的滤光片数量一致，并令t_P＝0，m_P＝0，t_s＝0；

其中，T_Z为用于寻零粗略定位的预定下降沿间隔时间,T_P[i]为滤光盘逆时针旋转时第i号滤光片的预定偏移时间，T_N[i]为滤光盘顺时针旋转时第i号滤光片的预定偏移时间，t_P为下降沿间隔时间计时器，m_P为下降沿个数，t_s为延迟停止时间计时器；

第二步：调用“寻零子程序”，并执行以下步骤：

2.1向电机发送滤光盘逆时针旋转指令，其中逆时针旋转指令是指滤光片按照i、i+1的顺序进入光路的指令，顺时针旋转指令是指滤光片按照i、i-1的顺序进入光路的指令；

2.2下降沿间隔时间计时器t_P开始计时；

2.3判断是否检测到位置检测器件反馈信号的下降沿，如果为假，继续检测；如果为真，下降沿间隔时间计时器t_P停止计时且下降沿个数m_P加1；

2.4判断下降沿个数m_P是否等于1，如果为真，下降沿间隔时间计时器t_P清0，并返回执行2.2步骤；如果为假，执行2.5步骤；

2.5判断下降沿间隔时间计时器t_P的值是否小于等于T_Z,如果为假，下降沿间隔时间计时器t_P清0，并返回执行2.2步骤；如果为真，延迟停止时间计时器t_s开始计时；

2.6当t_s≥T_P[1]时，延迟停止时间计时器t_s停止计时，并向电机发送滤光盘停止旋转指令；

第三步：等待接收切换指令，如果接收到位置指令x，执行第四步；

第四步：调用“切换子程序”，并执行以下步骤：

4.1判断0＜x-i≤n/2或者x-i≤-n/2，如果为真，向电机发送滤光盘逆时针旋转指令；如果为假，向电机发送滤光盘顺时针旋转指令；

4.2判断是否检测到位置检测器件反馈信号的下降沿，如果为假，继续检测；如果为真，则执行4.3步骤；

4.3判断滤光盘的旋转方向：

4.3.1当判断滤光盘为逆时针旋转时，则i＝i+1；接着判断i＞n,如果为真，则i＝0，如果为假，则i＝i；

4.3.2当判断滤光盘为顺时针旋转时，则i＝i-1；接着判断i＜0，如果为真，则i＝n，如果为假，则i＝i；

4.4判断i是否等于x，如果为假，返回4.2步骤执行；如果为真，延迟停止时间计时器t_s清0并重新开始计时；

4.5判断滤光盘的旋转方向：

4.5.1当判断滤光盘为逆时针旋转且t_s≥T_P[i]时，延迟停止时间计时器t_s停止计时，并向电机发送滤光盘停止旋转指令；

4.5.2当判断滤光盘为顺时针旋转且t_s≥T_N[i]时，延迟停止时间计时器t_s停止计时，并向电机发送滤光盘停止旋转指令；

第五步：判断是否有关机指令，如果为假，返回第三步，如果为真，结束。

2.根据权利要求1所述的滤光组件的切换定位控制方法，其特征在于，所述的预定下降沿间隔时间T_Z的获取方法如下：

让滤光盘按照实际使用时的旋转速度逆时针旋转一周，用示波器测量位置检测器件的反馈信号并得到连续五个脉冲信号，其中间隔时间最短的两个脉冲分别为P₀和P₁，P₀之前的脉冲为P₄，T_Z只需要大于P₀与P₁下降沿间隔时间且小于P₄与P₀的下降沿间隔时间即可。

3.根据权利要求1所述的滤光组件的切换定位控制方法，其特征在于，其所述的滤光盘逆时针旋转时第i号滤光片的预定偏移时间T_P[i]的获取方法如下：

(1)让滤光盘按照实际使用时的旋转速度逆时针旋转，用示波器测量位置检测器件的反馈信号，获取第i号滤光片进入光路的反馈脉冲，记其低电平有效信号的时间为t_AB；

(2)计算T_P[i]＝k×t_AB，k为调节参数，且初值k＝0.5,将计算值T_P[i]写入所述控制器的存储器中；

(3)启动控制器，执行滤光片逆时针的第i号滤光片的切换控制；

(4)通过人眼观察，第i号滤光片的中心位置，如果该位置未达到光轴处，则向k值增加的方向改写存储器中的T_P[i]，返回步骤(3)；如果该位置超过光轴处，则向k值减小的方向改写存储器中的T_P[i]，返回步骤(3)；直到滤光片中心与光轴在一条直线为止。

4.根据权利要求1所述的滤光组件的切换定位控制方法，其特征在于，其所述的滤光盘顺时针旋转时第i号滤光片的预定偏移时间T_N[i]的获取方法如下：

(1)让滤光盘按照实际使用时的旋转速度顺时针旋转，用示波器测量位置检测器件的反馈信号，获取第i号滤光片进入光路的反馈脉冲，记其低电平有效信号的时间为t_AB；

(2)计算T_N[i]＝k×t_AB，k为调节参数，且初值k＝0.5,将计算值T_N[i]写入所述控制器的存储器中；

(3)启动控制器，执行滤光片顺时针的第i号滤光片的切换控制；

(4)通过人眼观察，第i号滤光片的中心位置，如果该位置未达到光轴处，则向k值增加的方向改写存储器中的T_N[i]，返回步骤(3)；如果该位置超过光轴处，则向k值减小的方向改写存储器中的T_N[i]，返回步骤(3)；直到滤光片中心与光轴在一条直线为止。

5.根据权利要求1所述的滤光组件的切换定位控制方法，其特征在于，所述的位置检测器件为霍尔开关器件或者光电开关器件。