三轴视频跟踪激光云台控制系统的设计

发布时间：2024-03-12 06:17

　　基于多旋翼无人机平台,搭建了以STM32F405系列ARM单片机为核心器件的控制系统,研究设计了具有视频跟踪和障碍清除功能的三轴激光云台。通过采用高精度陀螺的角度及加速度信息,驱动3个轴向的直流力矩电机,使云台上搭载的摄像机及激光发射器的指向与锁定目标在惯性空间保持不变,实现目标锁定和自动跟踪,系统稳定精度控制在0.02°以内,达到较好的视轴跟踪稳定性及激光器切割的准确性,实现精准切割。

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【部分图文】：

图1三轴激光云台控制系统示意图

三轴增稳激光云台控制系统主要由机械结构组件、硬件单板及软件和载荷单元组成[4]。云台结构采用方位-俯仰-横滚三轴式设计，云台控制系统与外部有两种通信接口：控制系统与内部采集板采用RS422通信，通过采集陀螺信息和编码器信号，控制电机完成位置闭环增稳控制，保持视轴稳定[5]；与视频....

图2三轴激光云台控制系统硬件模块图

控制系统硬件模块图如图2所示。1.3伺服控制模块

图3伺服控制模块硬件图

镜头：10倍光学变焦（12倍数字变焦）F1.6～F3.0,f=4.7～47mm。1.6视频跟踪模块

图4三轴激光云台清障设备增稳算法控制回路流程图

云台控制器完成以下功能：(1)上电完成系统自检；(2)获取地面站或接收机指令并解析；(3)获取编码器位置信息和陀螺速度信息，进行解耦；(4)完成位置稳定环和速度稳定环计算输出；(5)定时向地面站发送云台的状态信息[15]。其具体实现内容如下：图5云台控制系统流程图

本文编号：3926670