[发明专利]稳定云台转动的控制方法及控制系统及稳定云台

说明书

技术领域

本发明涉及稳定云台技术领域，尤其涉及一种稳定云台转动的控制方法及控制系统及稳定云台。

背景技术

近年来，各类动基座成像云台广泛用于航拍、无人车、机器人等领域，越来越受到人们的关注。特别是利用无人机进行航拍，具有快速、灵活、清晰、准确地获取人们感兴趣区域的照片、视频信息的重要手段。但是对于以无人机为代表的动基座载体，在移动过程中不可避免地存在载体姿态的变化、振动等影响，导致视频严重晃动、照片模糊不清。稳定云台的诞生解决了这一问题。稳定云台由多自由度的机械机构、各轴上的驱动电机以及控制电路所组成。常见的云台电机包括航模用的舵机、带有减速机构的直流伺服电机、步进电机以及无刷电机等。但是，现有的云台驱动控制系统中，难以实现高精度的图像稳定。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中难以实现高精度的图像稳定的技术问题，提供一种可以实现高精度的图像稳定的稳定云台转动的控制方法及控制系统及稳定云台。

本发明提供一种实施例的稳定云台转动的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

自检稳定云台且稳定云台的角度初始化为零；

获取稳定云台的稳定框架的惯性角速度以及稳定云台的稳定框架的惯性姿态信息；

获取稳定云台的稳定框架绕三轴的相对转动角度；

根据所述稳定云台的稳定框架的惯性角速度、稳定云台的稳定框架的惯性姿态信息以及稳定云台的稳定框架绕三轴的相对转动角度，得到三轴中每个轴的惯性角速度；

根据三轴中每个轴的惯性角速度和稳定环闭环控制指令的参考值，得到稳定环控制量并输出以控制所述稳定云台的三轴运动。

本发明还提供一种实施例的稳定级数字控制系统，所述控制系统包括：

惯性测量器，用于检测得到稳定云台的稳定框架的惯性角速度和稳定云台的稳定框架的惯性姿态信息；

多路信息交互接口，分别与所述惯性测量器和稳定级数字控制芯片连接；

稳定云台转动的控制芯片，用于自检稳定云台且将稳定云台的角度初始化为零；获取稳定云台的稳定框架的惯性角速度以及稳定云台的稳定框架的惯性姿态信息，获取稳定云台的稳定框架绕三轴的相对转动角度；用于根据所述稳定云台的稳定框架的惯性角速度、稳定云台的稳定框架的惯性姿态信息以及稳定云台的稳定框架绕三轴的相对转动角度，得到三轴中每个轴的惯性角速度；根据三轴中每个轴的惯性角速度和稳定环闭环控制指令的参考值，得到稳定环控制量并输出以控制所述稳定云台的三轴运动。

本发明还提供一种实施例的稳定云台，所述稳定云台包括上述的稳定级数字控制系统。

本发明还提供一种实施例的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明的技术方案与现有技术相比，有益效果在于：通过根据所述稳定云台的稳定框架的惯性角速度、稳定云台的稳定框架的惯性姿态信息以及稳定云台的稳定框架绕三轴的相对转动角度，得到三轴中每个轴的惯性角速度，以及根据三轴中每个轴的惯性角速度和稳定环闭环控制指令的参考值，得到稳定环控制量，将稳定环控制量输出至功率级数字控制系统，通过功率级数字控制系统控制无刷电机的转动以控制稳定云台的各个轴的运动，从而实现得到稳定的高精度图像。另外，所述稳定级控制系统只需要进行稳定环控制量的计算而不需要对电机进行驱动控制，从而可以减轻稳定级控制系统的计算量。

附图说明

图1为本发明无刷电机的驱动控制系统一种实施例的结构示意图。

图2为本发明多路信息交互接口一种实施例的电路图。

图3为本发明多路信息交互接口另一种实施例的电路图。

图4为本发明三相桥驱动组件一种实施例的电路图。

图5为本发明三相桥驱动组件另一种实施例的电路图。

图6(a)是本发明的无刷电机与功率级控制器的第一种实施例接线图。

图6(b)是本发明的无刷电机与功率级控制器的第二种实施例接线图。

图6(c)是本发明的无刷电机与功率级控制器的第三种实施例接线图。

图7为本发明功率级数字控制系统一种实施例的结构示意图。

图8为本发明稳定级数字控制系统一种实施例的结构示意图。

图9为本发明用于控制电机转动的矢量控制方法第一种实施例的流程图。

图10为本发明用于控制电机转动的矢量控制方法第二种实施例的流程图。

图11为本发明用于控制电机转动的矢量控制方法第三种实施例的流程图。