稳定云台及其控制方法、存储介质技术

本发明专利技术公开了一种稳定云台及其控制方法、存储介质，其中，稳定云台包括控制器、加速度传感器、三轴稳定单元和主动减震单元；所述加速度传感器分别与所述三轴稳定单元和所述控制器连接，所述三轴稳定单元用于装载拍摄设备，并对所述拍摄设备进行三轴稳定调节；所述加速度传感器用于获取所述三轴稳定单元的加速度信息，并将所述加速度信息发送给所述控制器；所述控制器与所述主动减震单元连接，所述控制器用于根据所述加速度信息对所述主动减震单元进行控制，以通过所述主动减震单元降低所述三轴稳定单元在竖直方向上的震动。能够有效提高云台的稳定性和适用性；进而提高其上搭载的拍照装置的最终图像质量。拍照装置的最终图像质量。拍照装置的最终图像质量。

【技术实现步骤摘要】
稳定云台及其控制方法、存储介质


[0001]本专利技术涉及图像采集设备控制
，特别涉及一种稳定云台及其控制方法、存储介质。

技术介绍

[0002]稳定云台是用于安装、固定手机、相机或摄像机等装置的支撑设备。通过稳定云台对手机、相机或摄像机进行调节，能够有效提高拍照装置拍摄得到的图像质量。
[0003]相关技术中，稳定云台为三轴云台，三轴云台通过使用传感器和电机，能够对拍照装置的俯仰角、滚转角以及偏航角姿态进行实时感知和调整，以使得其上固定的拍照装置与检测目标之间的相对位置保持稳定。然而，由于三轴云台无法主动隔离竖直方向上的扰动；使得这种稳定云台在某些场景(例如，使用飞行器搭载拍照装置进行航拍时，有些飞行器在竖直方向上存在振动)下并不适用，也就是说，这种云台在这些场景下使用效果不佳。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种稳定云台，能够有效提高云台的稳定性和适用性；进而提高其上搭载的拍照装置的最终图像质量。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提出一种稳定云台的控制方法。
[0006]本专利技术的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
[0007]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种稳定云台，控制器、加速度传感器、三轴稳定单元和主动减震单元；其中，所述加速度传感器分别与所述三轴稳定单元和所述控制器连接，所述三轴稳定单元用于装载拍摄设备，并对所述拍摄设备进行三轴稳定调节；所述加速度传感器用于获取所述三轴稳定单元的加速度信息，并将所述加速度信息发送给所述控制器；所述控制器与所述主动减震单元连接，所述控制器用于根据所述加速度信息对所述主动减震单元进行控制，以通过所述主动减震单元降低所述三轴稳定单元在竖直方向上的震动。
[0008]根据本专利技术实施例的稳定云台，通过设置加速度传感器分别与所述三轴稳定单元和所述控制器连接，所述三轴稳定单元用于装载拍摄设备，并对所述拍摄设备进行三轴稳定调节；所述加速度传感器用于获取所述三轴稳定单元的加速度信息，并将所述加速度信息发送给所述控制器；所述控制器与所述主动减震单元连接，所述控制器用于根据所述加速度信息对所述主动减震单元进行控制，以通过所述主动减震单元降低所述三轴稳定单元在竖直方向上的震动，从而实现有效提高云台的稳定性和适用性；进而提高其上搭载的拍照装置的最终图像质量。
[0009]另外，根据本专利技术上述实施例提出的稳定云台还可以具有如下附加的技术特征：
[0010]在一些实施例中，所述主动减震单元包括音圈电机、PWM电路和电机驱动电路，所述电机驱动电路的一端与所述音圈电机连接，所述电机驱动电路的另一端通过所述PWM与
所述控制器连接。
[0011]在一些实施例中，该稳定云台还包括：电流采样模块，所述电流采样模块用于对所述电机驱动电路的电流信息进行采集，并将所述电流信息发送给所述控制器。
[0012]在一些实施例中，根据所述加速度信息对所述主动减震单元进行控制包括：基于预设目标加速度信息和所述加速度信息计算对应的目标电流信息；根据所述目标电流信息和所述电流信息进行PI调节以更新占空比，并根据所述占空比对所述音圈电机进行控制。
[0013]为了达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种稳定云台的控制方法，所述稳定云台包括控制器、加速度传感器、三轴稳定单元和主动减震单元，其中，所述控制方法包括以下步骤：通过所述加速度传感器获取所述三轴稳定单元的加速度信息，并将所述加速度信息发送给所述控制器；所述控制器根据所述加速度信息对所述主动减震单元进行控制，以通过所述主动减震单元降低所述三轴稳定单元在竖直方向上的震动。
[0014]根据本专利技术实施例的稳定云台的控制方法，首先，通过所述加速度传感器获取所述三轴稳定单元的加速度信息，并将所述加速度信息发送给所述控制器；接着，所述控制器根据所述加速度信息对所述主动减震单元进行控制，以通过所述主动减震单元降低所述三轴稳定单元在竖直方向上的震动从而实现有效提高云台的稳定性和适用性；进而提高其上搭载的拍照装置的最终图像质量。
[0015]另外，根据本专利技术上述实施例提出的稳定云台的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
[0016]在一些实施例中，控制器根据所述加速度信息对所述主动减震单元进行控制，包括：基于预设目标加速度信息和所述加速度信息计算对应的目标电流信息；获取主动减震单元对应的电流信息，并根据所述目标电流信息和所述电流信息进行PI调节以更新占空比，以及根据所述占空比对所述主动减震单元进行控制。
[0017]在一些实施例中，通过以下公式对所述主动减震单元进行加速度控制：
[0018]u
A
(k)＝u0(k)+u
G
(k)
[0019]其中，u
A
(k)表示复合自适应控制器，u0(k)表示维持与跟踪控制率，u
G
(k)表示黄金分割自适应控制率。
[0020]在一些实施例中，所述维持与跟踪控制率通过以下公式表述：
[0021][0022]其中，和表示待辨识的参数，y(k)表示复合自适应控制器的实际输出值，y(k
‑
1)表示上一时刻的实际输出值，y
r
(k)表示期望输出值，λ表示正常数。
[0023]在一些实施例中，所述黄金分割自适应控制率通过以下公式表述：
[0024][0025]其中，l1＝0.382，l2＝0.618，表示黄金分割系数，＝0.618，表示黄金分割系数，表示跟
踪误差，表示上一时刻的跟踪误差。
[0026]为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有稳定云台的控制程序，该稳定云台的控制程序被处理器执行时实现如上所述的稳定云台的控制方法。
附图说明
[0027]图1为根据本专利技术实施例的稳定云台的方框示意图；
[0028]图2为根据本专利技术具体实施例的稳定云台的结构示意图；
[0029]图3为根据本专利技术另一实施例的稳定云台的方框示意图；
[0030]图4为根据本专利技术实施例的加速度伺服控制系统的结构框图；
[0031]图5为根据本专利技术实施例的复合自适应控制器加速度闭环阶跃响应图；
[0032]图6为根据本专利技术实施例的稳定云台的控制方法的流程示意图；
[0033]图7为根据本专利技术一具体实施例的稳定云台的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0034]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0035]相关技术中，三轴稳定云台无法主动隔离竖直方向上的扰动；因此对于某些场景并不适用。根据本专利技术实施例的基于音本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稳定云台，其特征在于，包括：控制器、加速度传感器、三轴稳定单元和主动减震单元；所述加速度传感器分别与所述三轴稳定单元和所述控制器连接，所述三轴稳定单元用于装载拍摄设备，并对所述拍摄设备进行三轴稳定调节；所述加速度传感器用于获取所述三轴稳定单元的加速度信息，并将所述加速度信息发送给所述控制器；所述控制器与所述主动减震单元连接，所述控制器用于根据所述加速度信息对所述主动减震单元进行控制，以通过所述主动减震单元降低所述三轴稳定单元在竖直方向上的震动。2.如权利要求1所述的稳定云台，其特征在于，所述主动减震单元包括音圈电机、PWM电路和电机驱动电路，所述电机驱动电路的一端与所述音圈电机连接，所述电机驱动电路的另一端通过所述PWM与所述控制器连接。3.如权利要求2所述的稳定云台，其特征在于，还包括：电流采样模块，所述电流采样模块用于对所述电机驱动电路的电流信息进行采集，并将所述电流信息发送给所述控制器。4.如权利要求3所述的稳定云台，其特征在于，根据所述加速度信息对所述主动减震单元进行控制包括：基于预设目标加速度信息和所述加速度信息计算对应的目标电流信息；根据所述目标电流信息和所述电流信息进行PI调节以更新占空比，并根据所述占空比对所述音圈电机进行控制。5.一种稳定云台的控制方法，其特征在于，所述稳定云台包括控制器、加速度传感器、三轴稳定单元和主动减震单元，其中，所述控制方法包括以下步骤：通过所述加速度传感器获取所述三轴稳定单元的加速度信息，并将所述加速度信息发送给所述控制器；所述控制器根据所述加速度信息对所述主动减震单元进行控制，以通过所述主动减震单元降低所述三轴稳定单元在竖直方向上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈少萍，管俊杰，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：