[实用新型]一种小型水平稳定平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种稳定平台，具体是一种小型水平稳定平台。

背景技术

稳定平台自诞生以来一直是国内外各相关领域研究机构的重点关注对象，目前，稳定平台在科学、军事、商业等多个领域已得到了广泛应用。在这些应用中，稳定平台的基本功能均相类似，即使系统的目标平台与载体或底座的角运动干扰相隔离，在惯性空间保持相对的稳定性，并能根据控制指令要求，使被稳定对象在有干扰力矩作用的情况下沿着一定规律运动。稳定平台是用来使被稳定对象相对于方位保持稳定的装置，它的主要特征是广泛使用陀螺作为角运动敏感元件，采用的技术手段归于惯性技术研究的范畴。其特有的功能是隔离载体运动，不断测量平台姿态和位置的变化，精确保持载体动态姿态基准。如专利号为ZL94218035.6(授权公告号为CN2204069Y)的中国实用新型专利公开了一种陀螺稳定平台二轴天线装置，它利用陀螺稳定平台上旋转的飞轮所形成的陀螺力矩与干扰力矩方向相反，达到维持天线装置原水平姿态。但是，陀螺具有不可避免的零点漂移的缺陷，而该装置并没有给出消除漂移的具体解决方案，导致装置的精度较低，平台的稳定性较差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术，提供一种成本较低、精度高且能有效消除陀螺传感器的零点漂移的小型水平稳定平台。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该小型水平稳定平台，包括基座，基座上设有俯仰框架、横滚框架和感知上述框架俯仰和横滚运动的陀螺传感器，所述俯仰框架上连接有X轴驱动装置，所述横滚框架上连接有Y轴驱动装置，其特征在于：所述基座上还设有第一单片机、第二单片机、第三单片机和倾角传感器，所述倾角传感器用于测量水平平台在俯仰和横滚两个方向的角度偏差数据，该数据输入到第一单片机进行处理，所述第二单片机接收来自第一单片机的俯仰方向的角度偏差数据，结合所述陀螺传感器获得的载体俯仰角速度，转换成俯仰补偿脉冲输出给所述的X轴驱动装置；所述第三单片机接收来自第一单片机的横滚方向的角度偏差数据，结合所述陀螺传感器获得的载体横滚角速度，转换成横滚补偿脉冲输出给所述的Y轴驱动装置。

所述的X轴驱动装置可以采用多种驱动方式，优选的，所述的X轴驱动装置包括X轴电机驱动器和连接在X轴电机驱动器上的X轴步进电机，所述X轴电机驱动器接收并处理来自所述第二单片机的数据，所述X轴步进电机驱动所述的俯仰框架；所述的Y轴驱动装置包括Y轴电机驱动器和连接在Y轴电机驱动器上的Y轴步进电机，所述Y轴步进电机驱动器接收并处理来自所述第三单片机的数据，所述Y轴电机驱动所述的横滚框架。

进一步优选，所述的倾角传感器安装在所述的俯仰框架上。被稳定平台由俯仰框架围合而成，倾角传感器能直接感知载体的运动，并直接输出倾斜角度信号。

作为该稳定平台系统实现的关键，所述的第一单片机、第二单片机及第三单片机均采用AVR单片机。AVR单片机是一种高速低能耗的单片机，具有较高的性价比。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该稳定平台在设有陀螺传感器的基础上还安装了倾角传感器，倾角传感器能感应得到俯仰和横滚两组数据，并将数据交给单片机处理，由单片机还原成角度值并结合陀螺传感器获得的载体俯仰和横滚角速度，换算成平台的俯仰和横滚补偿脉冲输出，进而驱动相应的驱动装置将被稳定平台调节在水平平面上。可见本实用新型的结构简单，成本较低，而且通过倾角传感器还实现了陀螺零点漂移误差的补偿，使平台的精度较高、稳定性更好。

附图说明

图1为本实用新型实施例平台框架的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的系统框图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，载体安装在稳定平面1上，内框架即俯仰框架2可绕X轴旋转，外框架即横滚框架3可绕Y轴旋转，俯仰框架2和横滚框架3安装在基座4上。X轴设为俯仰轴，Y轴设为横滚轴。在双轴两框架结构中，仪器设备放置于相互正交的俯仰框架2和横滚框架3组成的框架系统上，通过伺服稳定控制，克服来自基座4的干扰，实现稳定的效果。这种双轴两框架稳定结构对于小负载、高精度的稳定是十分有效的。

如图2所示，倾角传感器与相应的元件安装于俯仰框架上，陀螺传感器为两个且安装于基座上，分别用于感知载体的俯仰运动和横滚运动。