一种千分度精密云台的运动控制与实现

发布时间：2021-11-12 03:47

　　基于CORTEX M4主控芯片GD32F450I,通过采用三次多项式方式,完成千分度云台的路径规划,从而减小运动中的冲击和振动,提高云台的运动精度。采用基于位置环和速度环的双环控制算法,快速控制千分度云台的位置运动精度。针对千分度云台的俯仰运动,还需要通过脉动差值补偿方式,有效消除负载力矩引起的齿隙误差,从而使得千分度云台控制精度达到0.004°（方位）和0.006°（俯仰）的要求。 

【文章来源】：光学与光电技术. 2020,18(01)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

千分度精密云台原理控制框图

云台的路径规划一般如图2(a）所示。该方式控制相对比较简单，但在过渡点处速度和加速度变化较大，会对设备产生较大的冲击和振动，影响传动的平稳性，从而导致位置精度超差。为了减小运动中的冲击和振动，通过插值方式，将运动路径改为图2(b）所示方式：曲线采用三次多项式插值方式，在启动段和停止段需要插入更多的点，而在均速段可以减小插入点。插入三次多项式[7]：θ（t)=a0+a1t+a2t2+a3t3。通过初始值可以方便计算三次多项式中的系数a0,a1,a2,a3的值，t0指初始时间，t1指结束时间，分成多个小时间段，可以拟合出上述的路径图，从而规划出每一次工作的路径。Q0起点位置，Q1插入点的位置，V0起点速度，V1是插入点速度值。编程按时间叠代就可以完成每一次路径的规划。

插值流程框图

【参考文献】：
期刊论文
[1]云台精密转动控制的研究[J]. 王景奕,刘洋宏.  长春大学学报. 2014(10)
[2]扰动补偿的陀螺稳定平台单神经元自适应PI控制[J]. 朱海荣,李奇,顾菊平,李俊红.  电机与控制学报. 2012(03)

硕士论文
[1]高精度伺服云台的机械结构与控制系统研究[D]. 富晓杰.浙江大学 2014



本文编号：3490102