一种基于稳定平台的光电负载控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于稳定平台的光电负载控制方法，包括步骤：步骤1，基于载体坐标系，采集光电负载的3轴陀螺数据、3轴加速度数据及3轴磁力计数据；步骤2，根据采集的数据解算出光电负载的空间姿态角；步骤3，以电流环为内环、姿态角为外环进行串级反馈控制，并采用PI滞后校正法来修正光电负载的空间姿态角。本发明专利技术利用九轴IMU通过四元数法解算出光电负载的姿态角，在用串联PI迟后校正法，以电流环为内环，姿态角位置环为外环，控制光电负载相对空间负载保持稳定状态，本发明专利技术可以满足舰载光电设备、车载光电设备或其它需要隔离外界干扰的精密设备的功能需求。精密设备的功能需求。精密设备的功能需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于稳定平台的光电负载控制方法


[0001]本专利技术属于稳台自动化控制领域，具体涉及一种基于稳定平台的光电负载控制方法。

技术介绍

[0002]车载光电设备或船载光电设备在正常工作时会受到恶劣天气、路况或海浪和非接触式不利因素的影响，产生的各种干扰运动会给相应的设备带来诸多负面影响。由于稳定平台对外界方位、横滚、俯仰的干扰运动具有有效的隔离，可以使安装在稳定平台上的光电设备相对地理坐标系保持稳定，或者在相关的指令的作用下，使被稳定对象按照预期的运动规律相对于制定的惯性空间运动，从而能使相关设备更好地发挥作用，以满足相关作业的需求。现有的稳定平台大都是基于陀螺传感器开发的，陀螺具有定轴性和进动性，即具有相对惯性空间指向保持不变的能力和按照要求的规律相对惯性空间旋转的能力，因此以陀螺为传感器的稳定平台能够隔离基座的角运动的干扰，但是由于陀螺传感器本身存在零偏，以及受温度﹑地球自转变化等因素的影响，会导致稳定平台产生一个慢漂的现象，从而影响稳定平台的稳定效果。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于稳定平台的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于稳定平台的光电负载控制方法，其特征在于，包括步骤：步骤1，基于载体坐标系，采集光电负载的3轴陀螺数据、3轴加速度数据及3轴磁力计数据；步骤2，根据采集的数据解算出光电负载的空间姿态角；步骤3，以电流环为内环、姿态角为外环进行串级反馈控制，并采用PI滞后校正法来修正光电负载的空间姿态角。2.根据权利要求1所述的一种基于稳定平台的光电负载控制方法，其特征在于，所述步骤1中通过九轴IMU传感器采集光电负载的数据，所述九轴IMU传感器安装在光电负载中，九轴IMU传感器的X轴、Y轴和Z轴分别与载体坐标系的X轴、Y轴和Z轴平行。3.根据权利要求1～2任一所述的一种基于稳定平台的光电负载控制方法，其特征在于，所述步骤2中根据采集的数据解算出光电负载的空间姿态角具体包括步骤：步骤2
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1，初始化四元数，获取导航坐标系到载体坐标系的旋转矩阵以及载体坐标系到导航坐标系的旋转矩阵；步骤2
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2，基于旋转矩阵，分别获取采集的3轴加速度数据及3轴磁力计数据与导航坐标系下相应值的偏差向量；步骤2
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3，对3轴加速度的偏差向量和3轴磁力计数据的偏差向量求和得到总偏差向量，通过总偏差向量对采集的3轴陀螺数据进行修正，获取修正值；步骤2
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4，基于3轴陀螺数据修正值，通过四元数微分方程和一阶龙格塔法更新四元数；步骤2
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5，将基于四元数的旋转矩阵与欧拉角旋转矩阵进行比对，通过反三角函数计算出空间姿态角。4.根据权利要求3所述的一种基于稳定平台的光电负载控制方法，其特征在于，所述步骤2
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1中四元数初始化为5.根据权利要求3所述的一种基于稳定平台的光电负载控制方法，其特征在于，所述导航坐标系到载体坐标系的旋转矩阵为：所述载体坐标系到导航坐标系的旋转矩阵为：6.根据权利要求3所述的一种基于稳定平台的光电负载控制方法，其特征在于，所述3轴加速度的偏差向量为：
其中，为导航坐标系下重力加速度在载体坐标系的X轴﹑Y轴﹑Z轴投影后归一化值，为采集的3轴加速度归一化值；所述3轴磁力计数据的偏差向量为：其中，为采集的3轴磁力计数据归一化值，为导航坐标系下地球磁场在载体坐标系的X轴﹑Y轴﹑Z轴投影后归一化值。7.根据权利要求3所述的一种基于稳定平台的光电负载控制方法，其特征在于，所述步骤2
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【专利技术属性】
技术研发人员：王胜，张仲宁，许志凯，代记霞，任腾飞，李杰，
申请(专利权)人：南京智真电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：