基于多旋翼無(wú)人機(jī)平臺(tái),搭建了以STM32F405系列ARM單片機(jī)為核心器件的控制系統(tǒng),研究設(shè)計(jì)了具有視頻跟蹤和障礙清除功能的三軸激光云臺(tái)。通過(guò)采用高精度陀螺的角度及加速度信息,驅(qū)動(dòng)3個(gè)軸向的直流力矩電機(jī),使云臺(tái)上搭載的攝像機(jī)及激光發(fā)射器的指向與鎖定目標(biāo)在慣性空間保持不變,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)鎖定和自動(dòng)跟蹤,系統(tǒng)穩(wěn)定精度控制在0.02°以內(nèi),達(dá)到較好的視軸跟蹤穩(wěn)定性及激光器切割的準(zhǔn)確性,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)切割。

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【部分圖文】：

圖1三軸激光云臺(tái)控制系統(tǒng)示意圖

三軸增穩(wěn)激光云臺(tái)控制系統(tǒng)主要由機(jī)械結(jié)構(gòu)組件、硬件單板及軟件和載荷單元組成[4]。云臺(tái)結(jié)構(gòu)采用方位-俯仰-橫滾三軸式設(shè)計(jì)，云臺(tái)控制系統(tǒng)與外部有兩種通信接口：控制系統(tǒng)與內(nèi)部采集板采用RS422通信，通過(guò)采集陀螺信息和編碼器信號(hào)，控制電機(jī)完成位置閉環(huán)增穩(wěn)控制，保持視軸穩(wěn)定[5]；與視頻....

圖2三軸激光云臺(tái)控制系統(tǒng)硬件模塊圖

控制系統(tǒng)硬件模塊圖如圖2所示。1.3伺服控制模塊

圖3伺服控制模塊硬件圖

鏡頭：10倍光學(xué)變焦（12倍數(shù)字變焦）F1.6～F3.0,f=4.7～47mm。1.6視頻跟蹤模塊

圖4三軸激光云臺(tái)清障設(shè)備增穩(wěn)算法控制回路流程圖

云臺(tái)控制器完成以下功能：(1)上電完成系統(tǒng)自檢；(2)獲取地面站或接收機(jī)指令并解析；(3)獲取編碼器位置信息和陀螺速度信息，進(jìn)行解耦；(4)完成位置穩(wěn)定環(huán)和速度穩(wěn)定環(huán)計(jì)算輸出；(5)定時(shí)向地面站發(fā)送云臺(tái)的狀態(tài)信息[15]。其具體實(shí)現(xiàn)內(nèi)容如下：圖5云臺(tái)控制系統(tǒng)流程圖

本文編號(hào)：3926670