一種用單一imu傳感器實現(xiàn)三軸無刷電機增穩(wěn)云臺控制的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制三軸增穩(wěn)云臺的方法，特別是一種用單一 MU傳感器實現(xiàn)三軸無刷電機增穩(wěn)云臺控制的方法。
【背景技術】
[0002]云臺是實現(xiàn)目標物體姿態(tài)控制的裝置，按軸數(shù)可分為雙軸云臺和三軸云臺。云臺基本工作原理是:發(fā)送指令信號一一電機按指令轉動一一目標物體實現(xiàn)姿態(tài)調整。三軸增穩(wěn)云臺是一款專門用于云臺領域，通過其俯仰、橫滾和方向的檢測和控制來穩(wěn)定目標物體即增穩(wěn)載體，該系統(tǒng)有檢測和控制兩大部分組成。早起的檢測因沒有編碼器，使電機沒有力矩扭力，現(xiàn)在的檢測有編碼器和霍爾器件，而霍爾器件不能提供絕對角度?，F(xiàn)有的檢測方案比較少而且復雜。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術的不足，而提供一種用單一 IMU傳感器實現(xiàn)三軸無刷電機增穩(wěn)云臺控制的方法，該方法所用器件較少，可簡單地實現(xiàn)三軸無刷電機增穩(wěn)云臺的控制。
[0004]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是:
一種用單一 MU傳感器實現(xiàn)三軸無刷電機增穩(wěn)云臺控制的方法，包括如下步驟:
(1)在三軸增穩(wěn)云臺的俯仰軸電機、橫滾軸電機和方向軸電機上分別設置一個磁編碼器，分別檢測三個軸的電機角度；
(2)在增穩(wěn)載體上設置一個MEMS三軸陀螺儀和三軸加速度計，檢測三軸云臺電機角速率和三軸云臺的姿態(tài)角度；
(3)分別使用磁編碼器和IMU姿態(tài)信息計算三軸云臺電機角度，三軸云臺電機角速率和姿態(tài)狀態(tài)信息，即可實現(xiàn)三軸云臺換軸平衡的處理控制。
[0005]所述MEMS三軸陀螺儀和三軸加速度計為IMU傳感器。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:提供了一種檢測和控制云臺的新方法，該方法比較簡單，而且提高了效率，運用的器件較少，使云臺結構簡單、緊湊。
【附圖說明】
[0007]圖1是三軸無刷電機增穩(wěn)云臺的一個實施例的構造圖。
[0008]圖中1.俯仰軸電機，2.橫滾軸電機，3.方向軸電機，4.姿態(tài)板，5.相機。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0010]參照圖1，本發(fā)明一種用單一 MU傳感器實現(xiàn)三軸無刷電機增穩(wěn)云臺控制的方法，是在俯仰軸、橫滾軸和方向軸的蓋子里分別有三塊控制板，每個板子上都有一個磁編碼器，他們分別測量俯仰軸電機(I)、橫滾軸電機(2)和方向軸電機(3)的角度，可實現(xiàn)三軸云臺電機角速率計算和姿態(tài)狀態(tài)信息計算。姿態(tài)板(4)與相機(5)即云臺載體相連，姿態(tài)板上有MEMS三軸陀螺儀和三軸加速度計，可實現(xiàn)三軸云臺電機角速率反饋控制和三軸云臺的姿態(tài)角度反饋控制。因此，使用磁編碼器和IMU (即MEMS三軸陀螺儀和三軸加速度計)姿態(tài)信息便可實現(xiàn)三軸云臺換軸平衡處理控制。
【主權項】
1.一種用單一 MU傳感器實現(xiàn)三軸無刷電機增穩(wěn)云臺控制的方法，其特征是:包括如下步驟: (1)在三軸增穩(wěn)云臺的俯仰軸電機、橫滾軸電機和方向軸電機上分別設置一個磁編碼器，分別檢測三個軸的電機角度； (2)在增穩(wěn)載體上設置一個MEMS三軸陀螺儀和三軸加速度計，檢測三軸云臺電機角速率和三軸云臺的姿態(tài)角度； (3)分別使用磁編碼器和IMU姿態(tài)信息計算三軸云臺電機角度，三軸云臺電機角速率和姿態(tài)狀態(tài)信息，即可實現(xiàn)三軸云臺換軸平衡的處理控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是:所述MEMS三軸陀螺儀和三軸加速度計為MU傳感器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用單一IMU傳感器實現(xiàn)三軸無刷電機增穩(wěn)云臺控制的方法，三軸增穩(wěn)云臺通過其俯仰軸、橫滾軸和方向軸的檢測和控制來穩(wěn)定目標物體即增穩(wěn)載體。使用與增穩(wěn)載體連接的MEMS陀螺3軸角速率，可實現(xiàn)三軸云臺電機角速率反饋控制;使用與增穩(wěn)載體連接的MEMS陀螺、加速度計，可實現(xiàn)三軸云臺的姿態(tài)角度反饋控制;使用磁編碼器計算三軸云臺電機角度，可實現(xiàn)三軸云臺電機角速率計算和姿態(tài)狀態(tài)信息計算；因此通過使用磁編碼器和IMU姿態(tài)信息即可實現(xiàn)三軸云臺換軸平衡的處理控制。該方法比較簡單，而且提高了效率，運用的器件較少，使云臺結構簡單、緊湊。
【IPC分類】G05D3-12
【公開號】CN104656684
【申請?zhí)枴緾N201510026153
【發(fā)明人】魏承赟
【申請人】桂林飛宇電子科技有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年1月20日