【摘要】：手持穩(wěn)定云臺的主要作用是將外界環(huán)境因數(shù)引起的相機姿態(tài)變化進行隔離。如因操作者運動造成的機體震動、風阻力矩等,為了確保工作中相機的視軸始終保持期望的姿態(tài)不動。云臺相機要拍攝出高質量的影像最重要的就是保證相機的視軸相對目標保持穩(wěn)定。因此在相機拍攝的過程中要求設備始終保持水平、勻速運動并且還要保持設備姿態(tài)的穩(wěn)定。本文采用了瑞芯微RK3399作為手持穩(wěn)定云臺控制系統(tǒng)的控制芯片,本文設計了云臺的機械結構且對云臺進行了運動學分析、應用姿態(tài)融合算法最后對云臺控制系統(tǒng)硬件和軟件進行設計。本文的主要內(nèi)容為:首先,根據(jù)常見的穩(wěn)定云臺多采用單姿態(tài)傳感器且安放在目標載體上或者云臺基座上。本設計針對手持穩(wěn)定云臺系統(tǒng)的結構和特點,采用雙慣性傳感器的安裝方案,一個安裝在載體相機上,另一個安裝在與框架相連的電機上。同時介紹了穩(wěn)定云臺工作原理并進行了運動學分析。然后,選用了三個無刷直流電機驅動云臺,根據(jù)已知無刷直流電機的數(shù)學模型得出穩(wěn)定云臺俯仰框架控制模型。對常規(guī)PID控制方法和模糊啟適應PID控制方法進行對比,通過分析比較最終選用了模糊自適應PID控制方法對云臺控制系統(tǒng)進行仿真,并且在加入擾動輸入下的仿真結果較常規(guī)PID控制方法具有更好的快速性和穩(wěn)定性。同時將經(jīng)典卡爾曼濾波方法用于控制系統(tǒng),對經(jīng)典卡爾曼濾波算法在本設計上的應用MATLAB進行仿真驗證。最后,對手持穩(wěn)定云臺系統(tǒng)硬件控制系統(tǒng)和軟件控制系統(tǒng)進行設計。設計了RK3399外圍電路板并介紹了無刷直流電機驅動原理和反電動勢的零位檢測方法;對手持穩(wěn)定云臺俯仰軸、橫滾軸、方位軸工作條件下的姿態(tài)進行了實驗驗證,結果符合設計指標要求。
【圖文】：

并對其進行運動學建模。的設計方案要了解穩(wěn)定云臺的機械結構, 合理的設計影響云臺總體的性能。對于穩(wěn)定云臺系統(tǒng)選擇一個好的云臺模型至關重要[8]。構型式:按照.云臺系.統(tǒng)轉軸.的數(shù)量的多少定云臺應用最為廣泛，，它有結構簡單、相但是兩軸穩(wěn)定云臺有自身的缺陷。比如當目標視軸的。滾動。因此兩軸云臺不能將載固有的原理性不足。兩軸穩(wěn)定云臺只可以能使用在對視軸.旋轉沒有要求的應用場合兩軸云臺的不足之處從而有效的跟蹤目標

哈爾濱工程大學碩士學位論文料均采用硬鋁合金,硬鋁合金密度低但強度高1 所示。在進行云臺的設計時,考慮的因素有和維護,慣性.傳感器、電機.重量.和.體積.的大小境。在本文設計方案中,對云臺的穩(wěn)定性有一環(huán)架結構的設計方案。安裝方案采用單傳感器設計方案不同，本設計選選用的兩個 IMU 是同型號的 MPU6050 傳兩個姿態(tài)傳感器于一體，體積小、重量輕而基座上稱為 IMU0，另一個安裝在載體相機上
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB853.9;TP273;TH702

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張慧群;;云臺會繪出云臺合作新愿景[J];兩岸關系;2019年07期

2 呂皓宇陽;;游云臺天瀑[J];小學生作文;2019年Z3期

3 馮長生;;河南云臺山[J];西部金融;2017年11期

4 王肖寧;;云臺山森林康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑探討[J];旅游縱覽(下半月);2018年09期

5 徐有中;;《云臺山色》[J];文史雜志;2018年06期

6 熊紅鋼;;《云臺高泉》[J];收藏;2016年03期

7 馮長生;;河南云臺山[J];西部金融;2016年02期

8 黃穎儀;;云臺情思[J];音樂創(chuàng)作;2015年05期

9 許增榮;;丁酉夏會云臺老知青[J];揚子江詩刊;2018年06期

10 熊廣琴;;熊廣琴 大觀系列——云臺(五)[J];收藏投資導刊;2016年21期

相關會議論文 前10條

1 梁浚;;云臺設計[A];’2001天津信息技術、電子、儀器儀表學術會議論文集[C];2001年

2 ;中國手持云臺行業(yè)研究報告 2018年[A];艾瑞咨詢系列研究報告（2018年第6期）[C];2018年

3 梁任重;;花城明珠 友邦紀念——記云臺花園建設[A];中國公園協(xié)會2009年論文集[C];2009年

4 譚波;李勛;黃榮輝;張欣;李聰;王紅雨;;三軸自穩(wěn)云臺智能控制仿真研究[A];2017智能電網(wǎng)發(fā)展研討會論文集[C];2017年

5 鞏杰生;;云臺山水 太行明珠[A];全國第17屆旅游地學年會暨河南修武旅游資源開發(fā)戰(zhàn)略研討會論文集[C];2002年

6 章秉辰;;云臺山世界地質公園新建地質博物館布展與策劃[A];中國地質學會旅游地學與地質公園研究分會第27屆年會暨張掖丹霞國家地質公園建設與旅游發(fā)展研討會論文集[C];2012年

7 于慧樂;金曉玲;胡希軍;;廣州云臺花園植物種類和應用調查分析[A];中國觀賞園藝研究進展2016[C];2016年

8 張敏;劉培志;胡雄文;張長杰;徐英新;王晉華;;一種基于云臺遙控的視覺臨場感系統(tǒng)[A];全國第二屆嵌入式技術聯(lián)合學術會議論文集[C];2007年

9 苑文亮;唐小明;朱洪偉;李國君;;一種基于云臺控制角反射器的靶標設計[A];中國電子學會第十六屆信息論學術年會論文集[C];2009年

10 胡希軍;于慧樂;金曉玲;;云臺花園植物意境的營造[A];中國觀賞園藝研究進展2015[C];2015年

相關重要報紙文章 前10條

1 記者 孔垂煉;第8屆云臺會在昆明舉辦[N];云南經(jīng)濟日報;2019年

2 連云港日報全媒體記者 王文 通訊員 黃晶;后云臺山環(huán)山大道基本成型[N];連云港日報;2018年

3 記者 高新忠;云臺山亮相首屆中國自主品牌博覽會[N];焦作日報;2018年

4 記者 李耀華 通訊員 李瑞 楊迅;環(huán)云臺山大道全線貫通[N];連云港日報;2018年

5 馬櫤;三維云臺和球型云臺哪種好？[N];中國攝影報;2017年

6 本報記者 王言;云臺山：創(chuàng)新沖刺新高度[N];焦作日報;2017年

7 賈澤人 程芳芳;云臺山：吹響“廁所革命”號角，提升5A景區(qū)品質[N];中國旅游報;2017年

8 特約通訊員 普嘉;聚焦共享“一帶一路”機遇[N];團結報;2017年

9 本報記者 羅蓉嬋;云臺會：擁抱云南厚植商緣[N];云南日報;2017年

10 經(jīng)報記者 彭波;多個優(yōu)質產(chǎn)業(yè)牽手在即 第6屆云臺會可期[N];云南經(jīng)濟日報;2017年

相關碩士學位論文 前10條

1 丁佰印;手持穩(wěn)定云臺的設計與實現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學;2018年

2 忻亦敏;云臺相機行人跟蹤抓拍系統(tǒng)研究[D];華東師范大學;2019年

3 張凱浩;移動機器人液壓云臺系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];山東大學;2019年

4 文強;多旋翼無人機機載兩軸增穩(wěn)云臺控制系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學;2018年

5 呂秀梅;小型雙自由度方位跟蹤云臺系統(tǒng)的研制[D];大連理工大學;2018年

6 牟強;三軸云臺設計及運動目標檢測跟蹤算法研究[D];西南石油大學;2018年

7 關趙琦;兩軸云臺控制系統(tǒng)設計與研究[D];西安理工大學;2019年

8 陳鼎;手持攝像機增穩(wěn)云臺姿態(tài)控制系統(tǒng)研究[D];廣東工業(yè)大學;2018年

9 張殿坤;基于TMS320DM642的自動目標跟蹤及云臺控制[D];沈陽工業(yè)大學;2018年

10 張博豪;多旋翼無人機云臺動力學特性分析及減振控制研究[D];河北科技大學;2019年

本文編號：2710931