近年來,無人機（UAV）在民用與軍事領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,其中,機載云臺的穩(wěn)定控制是低空拍攝、海上檢測、低空遙感應(yīng)用中的核心技術(shù)。本論文設(shè)計了一套完整的三自由度機載云臺控制系統(tǒng),從云臺的系統(tǒng)組成、狀態(tài)檢測、數(shù)學(xué)模型與控制方法四個方面展開了深入的研究。其主要研究內(nèi)容如下:（1）該設(shè)計的云臺控制系統(tǒng)主要由機械轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)、無刷直流電機（BLDCM）、傳感器、主控器與交互系統(tǒng)組成。BLDCM采用多極對數(shù)的表貼式電機,使用DRV8313芯片配合SPWM與SVPWM弦波調(diào)制方法進行驅(qū)動,并利用低端電流檢測方案進行3shunt電流采樣;傳感器則采用捷聯(lián)慣性導(dǎo)航傳感器與磁編碼器結(jié)合的方式;主控器采用帶有FPU功能的32位嵌入式芯片STM32F407VGT6,并搭載了FreeRTOS系統(tǒng)與DSP運算庫;交互系統(tǒng)則采用Qt搭建GUI界面,并實現(xiàn)與云臺系統(tǒng)的通訊。（2）建立了云臺系統(tǒng)的坐標(biāo)系,配合捷聯(lián)慣性導(dǎo)航理論實現(xiàn)了云臺姿態(tài)信息的精準(zhǔn)獲取,同時,提出了一種基于雙MPU6050與磁編碼器結(jié)合的電機轉(zhuǎn)子位置獲取的新方法。（3）從三相靜止坐標(biāo)系、兩相靜止坐標(biāo)系與兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下分析BLDCM的物理方程式,通過Cl... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

BLDCM物理結(jié)構(gòu)圖：凸極式、隱極式、實物圖

圖 2-3 電流檢測電路圖示了實際采樣的三相電流波形。由于三相電流檢測電路的元，需要對偏置值和放大系數(shù)進行細微的調(diào)整。具體方法為動，此時獲取到的電流平均值作為偏置值，再調(diào)節(jié)電機驅(qū)的峰值大小作為放大系數(shù)矯正因子，通過放大倍數(shù)計算可以。校準(zhǔn)后的電流及其其他坐標(biāo)系下的波形見 4.1 節(jié)。圖 2-4 實際采樣的電機三相電流波形圖

圖 2-3 電流檢測電路圖 顯示了實際采樣的三相電流波形。由于三相電流檢測電路的元件致，需要對偏置值和放大系數(shù)進行細微的調(diào)整。具體方法為：將行驅(qū)動，此時獲取到的電流平均值作為偏置值，再調(diào)節(jié)電機驅(qū)動為流的峰值大小作為放大系數(shù)矯正因子，通過放大倍數(shù)計算可以估值。校準(zhǔn)后的電流及其其他坐標(biāo)系下的波形見 4.1 節(jié)。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于狀態(tài)反饋的四輪轉(zhuǎn)向叉車LQR優(yōu)化控制研究[D]. 賀妍.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[4]無感無刷直流電機控制器的研究[D]. 羅斌.湖南大學(xué) 2016
[5]四旋翼無人機載云臺的建模與控制研究[D]. 王曉曉.沈陽航空航天大學(xué) 2016
[6]基于滑膜觀測器的船舶永磁推進電機矢量控制研究[D]. 張亞培.大連海事大學(xué) 2015
[7]基于STM32低功耗云臺控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 周官喜.青島理工大學(xué) 2012
[8]永磁同步電機位置控制技術(shù)研究[D]. 闞侃.華南理工大學(xué) 2012
[9]基于MA優(yōu)化的二級倒立擺系統(tǒng)LQR控制器設(shè)計[D]. 張晶.山西大學(xué) 2012
[10]一種基于ARM的二自由度云臺伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 嚴(yán)文.武漢科技大學(xué) 2012



本文編號：3001210