基于STM32的摄像机云台系统的设计

发布时间：2020-06-13 12:20

【摘要】：摄像机云台因为响应速度快、运动空间大、控制精度高等特点被广泛的研究应用。其在摄影拍摄方面的应用摄像机云台更是颠覆了传统的拍摄方式,给人们带来了全新的视觉盛宴。国外的摄像机云台控制摄像机技术已经很成熟,在各种体育赛场,电影拍摄,演唱会等随处可见其身影。可是国内对其的研究应用距离现实的商业应用还有一定距离。本文旨在已有的技术研究基础上设计一种能够搭载摄像机的稳定控制的云台,并设计改进摄像机云台的控制系统和控制方式,为其实际摄影拍摄提供进一步的便利性。主要工作如下:根据搭载摄像机的云台系统的功能要求,确定了云台设计的主要技术指标;首先选出适合本云台的主控制器以及驱动方式建立无刷直流电动机数学模型确定云台的控制协议。其次着重设计了云台的结构。基于传动结构对云台内部零件进行布局;分析云台水平、垂直运动控制原理;然后设计云台编码器安装连接轴、水平和垂直结构进行了样机研制。再次完成云台控制硬件电路设计主要包括驱动电路设计、电源模块、传感器单元设计、串口通信电路等完成云台控制PCB板制作。最后分别采用PID算法、模糊控制算法和参数自整定模糊PID算法,对摄像机云台运动控制进行了仿真实验。实验结果表明参数自整定模糊PID算法控制精度高、自适应能力强,可以满足摄像机云台运动控制的要求完成对云台的软件设计。通过对不同状态下的摄像机云台不同的干扰进行云台稳定性功能的测试,以及结合实际应用将开发完成的摄像机云台进行实地测试,从结果数据上验证了基于STM32摄像机云台控制系统的优势。
【图文】：

结构布局,云台,摄像机云台

基于Ｓ１Ｍ３２的摄像机云台系统的设计云台研究的现状逡逑代初期国际上就开始对摄像机云台进行研究云台方面的研究，国外对摄像机云台系统研立体视觉效果的呈现，因而对云台的调速控另外国外由于率先使用了结构设计的软件，结构布局就可以通过结构设计软件全面的此在结构设计方面也更具领先优势［１］。最早是英国的牛津大学，第一代的视觉云台为Ｙ的转动速度为了实现云台的精确定位，再之。在到后期为了更好的应付突发情况的快速谐波齿轮减速箱和直流伺服电机在Ｙｏｒｉｃｋ的影响几乎可以忽略不用考虑。逡逑

云台,摄像机云台

？彳逡逑图１．１国外的传统云台逡逑国外除了一些知名的电气公司进行了摄像机云台的研制还有不少智能感知设逡逑备公司也进行了摄像机云台的研制。如博世公司研制的高速定位装置水平方向可逡逑以达到１秒钟内从０°到１００°的快速变换，因而可以用于多种环境下的快速摄像逡逑与定位。美国思科公司研发的用于视频会议的云台机构详细介绍了云台的设计原逡逑理和控制过程，可控制云台在竖直平面和水平平面移动利用无线传输协议［６］。逡逑相对于国外来说在国内对云台的研究起步是比较晚的，因此在摄像机云台技逡逑术方面研究相对国外也就比较的落后，但云台研究的发展势头比较好目前来说。逡逑同样是以监控云台为基础的国内对摄像机云台的研究。在我国中科院自动化研究逡逑所、上海交大等院校和科研机构都先后对摄像机云台技术进行了研宄，，在摄像机逡逑云台的研宄侧重点也是有很多不同的方向。中科院自动化研宄所２００３年研制的开逡逑２逡逑
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB85

【参考文献】