一种跟踪控制方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种跟踪控制方法，其中包括步骤：S10、采集手控模拟器的运动轨迹的模拟信号；S20、根据设定的平台最大速度、平台最大加速度以及平台加速度的最大变化率对所述模拟信号进行曲线预处理；S30、将预处理后的模拟信号转化为控制信号用于控制6自由度平台。本发明专利技术还涉及一种跟踪控制系统。本发明专利技术的跟踪控制方法和系统通过软硬件的改进提高了6自由度平台的控制精度，避免了现有的6自由度平台使用时控制精度低导致平台动作僵硬影响拍摄的特效效果的缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及运动控制领域，更具体地说，涉及一种用于6自由度平台的跟踪控制方法和系统。
技术介绍
在主题公园影视摄影项目中，一般会使用各种平台进行各种特效的拍摄，其中6 自由度平台由于其灵活性和可操作性强，可以拍摄出各个角度的画面，以达到较好的特效拍摄效果。但现有的6自由度平台经过模拟数字信号转换后精度可能下降，导致平台的运动曲线不平滑，使得平台使用时动作僵硬，影响拍摄时的特效效果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有的6自由度平台使用时控制精度低导致平台动作僵硬影响拍摄的特效效果的缺陷，提供一种通过软硬件的改进提高了 6自由度平台的控制精度的跟踪控制方法和系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种跟踪控制方法，其中包括步骤S10、采集手控模拟器的运动轨迹的模拟信号；S20、根据设定的平台最大速度、平台最大加速度以及平台加速度的最大变化率对所述模拟信号进行曲线预处理；S30、将预处理后的模拟信号转化为控制信号用于控制6自由度平台。在本专利技术所述的跟踪控制方法中，所述步骤S20为当根据所述模拟信号计算出的平台速度大于所述设定的平台最大速度时，使用所述设定的平台最大速度代替所述平台速度；当根据所述模拟信号计算出的平台加速度大于所述设定的平台最大加速度时，使用所述设定的平台最大加速度代替所述平台加速度；当根据所述模拟信号计算出的平台加速度的变化率大于所述设定的平台加速度的最大变化率时，使用所述设定的平台加速度的最大变化率代替所述平台加速度的变化率。在本专利技术所述的跟踪控制方法中，所述跟踪控制方法还包括S21、采集所述6自由度平台的位移反馈信号；所述步骤S30为根据所述位移反馈信号将预处理后的模拟信号转化为控制信号用于控制6自由度平台。在本专利技术所述的跟踪控制方法中，所述跟踪控制方法还包括S11、对所述模拟信号进行硬件滤波处理和软件滤波处理。在本专利技术所述的跟踪控制方法中，所述跟踪控制方法还包括S31 对所述控制信号进行滤波和输出限位处理。本专利技术还涉及一种跟踪控制系统，其中包括输入采集模块用于采集手控模拟器的运动轨迹的模拟信号；曲线预处理模块用于根据设定的平台最大速度、平台最大加速度以及平台加速度的最大变化率对所述模拟信号进行曲线预处理；以及输出模块用于将预处理后的模拟信号转化为控制信号用于控制6自由度平台。在本专利技术所述的跟踪控制系统中，所述曲线预处理模块进一步用于当根据所述模拟信号计算出的平台速度大于所述设定的平台最大速度时，使用所述设定的平台最大速度代替所述平台速度；当根据所述模拟信号计算出的平台加速度大于所述设定的平台最大加速度时，使用所述设定的平台最大加速度代替所述平台加速度；当根据所述模拟信号计算出的平台加速度的变化率大于所述设定的平台加速度的最大变化率时，使用所述设定的平台加速度的最大变化率代替所述平台加速度的变化率。在本专利技术所述的跟踪控制系统中，所述跟踪控制系统还包括反馈采集模块用于采集所述6自由度平台的位移反馈信号；所述输出模块进一步用于根据所述位移反馈信号将预处理后的模拟信号转化为控制信号用于控制6自由度平台。在本专利技术所述的跟踪控制系统中，所述跟踪控制系统还包括滤波模块用于对所述模拟信号进行硬件滤波处理和软件滤波处理。在本专利技术所述的跟踪控制系统中，所述跟踪控制系统还包括输出处理模块用于对所述控制信号进行滤波和输出限位处理。实施本专利技术的跟踪控制方法和系统，具有以下有益效果通过软硬件的改进提高了 6自由度平台的控制精度，避免了现有的6自由度平台使用时控制精度低导致平台动作僵硬影响拍摄的特效效果的缺陷。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中图1是本专利技术的跟踪控制方法的第一优选实施例的流程图；图2是本专利技术的跟踪控制方法的第二优选实施例的流程图；图3是本专利技术的跟踪控制方法的第三优选实施例的流程图；图4是本专利技术的跟踪控制方法的第四优选实施例的流程图；图5是本专利技术的跟踪控制系统的第一优选实施例的结构示意图；图6是本专利技术的跟踪控制系统的第二优选实施例的结构示意图；图7是本专利技术的跟踪控制系统的第三优选实施例的结构示意图；图8是本专利技术的跟踪控制系统的第四优选实施例的结构示意图；图9是本专利技术的跟踪控制系统的优选实施例的具体结构示意图；图10是本专利技术的跟踪控制系统的优选实施例的输出处理模块的具体结构示意图；图11是本专利技术的跟踪控制系统的优选实施例的反馈采集模块的具体结构示意图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在图1所示的本专利技术的跟踪控制方法的第一优选实施例的流程图中，所述跟踪控制方法开始于步骤100，随后执行步骤101，采集手控模拟器的运动轨迹的模拟信号；4步骤102，根据设定的平台最大速度、平台最大加速度以及平台加速度的最大变化率对所述模拟信号进行曲线预处理；步骤103，将预处理后的模拟信号转化为控制信号用于控制6自由度平台；最后方法结束于步骤104。本专利技术的跟踪控制方法加入了动作曲线预处理功能，在采集到手控模拟器的运动轨迹的模拟信号后，根据模拟信号的曲线点计算得到6自由度平台运动的速度、加速度以及加速度的最大变化率。当根据模拟信号计算出的平台速度大于设定的平台最大速度时， 使用设定的平台最大速度代替平台速度；当根据模拟信号计算出的平台加速度大于设定的平台最大加速度时，使用设定的平台最大加速度代替平台加速度；当根据模拟信号计算出的平台加速度的变化率大于设定的平台加速度的最大变化率时，使用设定的平台加速度的最大变化率代替平台加速度的变化率。然后使用这些处理后的数值反算得到的位移值代替原来曲线位移数据。这样处理后的6自由度平台的动作曲线具有三阶平滑效果，使得平台速度不会超过设定的平台最大速度，平台加速度不会超过设定的平台最大加速度，平台加速度的变化率不会超过设定的平台加速度的最大加速度变化率。本专利技术的跟踪控制方法通过软硬件的改进提高了6自由度平台的控制精度，避免了现有的6自由度平台使用时控制精度低导致平台动作僵硬影响拍摄的特效效果的缺陷。在图2所示的本专利技术的跟踪控制方法的第二优选实施例的流程图中，所述跟踪控制方法开始于步骤200，随后执行步骤201，采集手控模拟器的运动轨迹的模拟信号；步骤202，根据设定的平台最大速度、平台最大加速度以及平台加速度的最大变化率对所述模拟信号进行曲线预处理；步骤203，采集所述6自由度平台的位移反馈信号；步骤204，根据所述位移反馈信号将预处理后的模拟信号转化为控制信号用于控制6自由度平台；最后方法结束于步骤205。如图11所示，即说明了本专利技术的跟踪控制方法中的位移反馈信号的产生。反馈信号采集卡中内建有4096字的FIFO (First Input First Output :先入先出队列)，当反馈信号采集卡启动采集时，反馈信号采集卡通过A/D转换将所采到的数据放下到FIFO中，当采到数据为FIFO —半时Q048)，反馈信号采集卡通过事件通知主程序数据已采集到一半，主程序复制数据到内存中，然后对数据进行排序取中间32个通道的数据作为本次采集到的数据；通过相应换算方法得到真实位移值，判断是否本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种跟踪控制方法，其特征在于，包括步骤：Ｓ１０、采集手控模拟器的运动轨迹的模拟信号；Ｓ２０、根据设定的平台最大速度、平台最大加速度以及平台加速度的最大变化率对所述模拟信号进行曲线预处理；Ｓ３０、将预处理后的模拟信号转化为控制信号用于控制６自由度平台。

【技术特征摘要】
1.一种跟踪控制方法，其特征在于，包括步骤510、采集手控模拟器的运动轨迹的模拟信号；520、根据设定的平台最大速度、平台最大加速度以及平台加速度的最大变化率对所述模拟信号进行曲线预处理；S30、将预处理后的模拟信号转化为控制信号用于控制6自由度平台。2.根据权利要求1所述的跟踪控制方法，其特征在于，所述步骤S20为当根据所述模拟信号计算出的平台速度大于所述设定的平台最大速度时，使用所述设定的平台最大速度代替所述平台速度；当根据所述模拟信号计算出的平台加速度大于所述设定的平台最大加速度时，使用所述设定的平台最大加速度代替所述平台加速度；当根据所述模拟信号计算出的平台加速度的变化率大于所述设定的平台加速度的最大变化率时，使用所述设定的平台加速度的最大变化率代替所述平台加速度的变化率。3.根据权利要求1所述的跟踪控制方法，其特征在于，所述跟踪控制方法还包括521、采集所述6自由度平台的位移反馈信号；所述步骤S30为根据所述位移反馈信号将预处理后的模拟信号转化为控制信号用于控制6自由度平台。4.根据权利要求1所述的跟踪控制方法，其特征在于，所述跟踪控制方法还包括511、对所述模拟信号进行硬件滤波处理和软件滤波处理。5.根据权利要求1所述的跟踪控制方法，其特征在于，所述跟踪控制方法还包括S31 对所述控制信号进行滤波和输出限位处理。6.一种跟踪控制系统，其特征在于，包括输入采集模块(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，戎志刚，刘道强，丁亮，刘辉，
申请(专利权)人：深圳华强数码电影有限公司，
类型：发明
国别省市：94