一种云台参数调整方法、装置及云台设备的制造方法_2

文档序号:9474543阅读:来源:国知局
频率等云台相关参数的调节时,通过在供电过程中记录云台轴的转动角速度响应数据, 然后对记录的角速度响应数据处理得到角加速度数据,并对角加速度数据进行频率变换 (如傅里叶变换等),将变换后高频段内的峰值频率作为陷波频率参数,并最终完成该参数 的调节。同时,还可以进一步地进行云台控制环路的控制环比例增益进行调节。
[0058] 具体的,请参见图1,是本发明实施例的一种云台参数调整方法的流程示意图,本 发明实施例的所述方法可以由各种电控云台设备中的控制器中实现。具体的,所述方法包 括:
[0059] S101 :在检测到云台参数调整事件时,控制向电机供电,并记录该电机所控制的云 台轴在各时间点的转动角速度数据。
[0060] 用户在云台设备上挂载新负载后,需要对云台的如陷波频率等参数进行调整时, 可以通过预先在云台上设置的机械按钮、或触控按钮,或通过发出声控指令,或通过调参终 端发出控制指令等方式,通知云台的控制器进行参数调整,此时云台设备的控制器可以检 测到相应的用户操作或指令,确定进行云台参数调整。
[0061] 所述的电机为云台设备任意一轴的转动控制电机,例如,对于三轴云台设备来讲, 进行参数调整的电机分别为:控制云台俯仰轴转动的电机、控制云台横滚轴转动的电机,以 及控制云台横向轴转动的电机。
[0062] 在所述S101中可以先将该电机的电流控制为零,在等待一段时间确保电机没有 转动后,再向该电机供电,该电机在电源驱动下会带动其对应的云台轴转动。在供电到预设 时长后,停止供电。在供电期间会记录云台轴转动的角速度,以便于根据记录的角速度数据 进行后续处理。
[0063] 当然,在所述S101中可以先后执行多个供电周期的供电,并通过求平均等计算方 式来得到较为准确的转动角速度数据。
[0064] 具体如图2所示的示意图,T0时刻用户按下参数调整按钮时,将电机的供电电流 控制为零,等待一段时间后,在T1时刻,将电机的供电电流控制在一个标准值,即可开始记 录设置在相关云台轴上的陀螺仪的角速度响应数据。在T2时刻停止供电。再重新将电机 的供电电流控制为零,进行下一周期的转动角速度数据的记录,以得到最终的能够较为准 确地得到云台轴上电后的角速度数据。
[0065] S102 :根据各时间点的转动角速度数据计算得到在各个时间点下的角加速度数 据,对角加速度数据进行频率变换后,确定出预设频段内的峰值频率。
[0066] 具体可以直接通过对在S101中得到转动角速度数据在时间上微分,即可得到角 加速度响应数据。所述S102中的频率变换可以采用快速傅里叶变换,并在对所述角加速度 响应数据进行频率变换后对应找出高频段(例如大于30Hz的部分)的峰值频率。
[0067] S103 :将峰值频率配置为对所述电机的陷波频率,以便滤除掉以该电机为发送目 标且频率为所述陷波频率的信号。
[0068] 实际上,确定的峰值频率为结构共振点频率,将峰值频率配置为所述电机的陷波 频率参数后,那么,能够对云台设备中控制器的输出信号进行过滤的陷波器则可以基于该 陷波频率,消除掉控制器输出的发送给该电机的控制信号中频率为该陷波频率的信号,从 而实现在参数配置完成后对新挂负载的控制过程中,能够较为稳定地实现对所挂负载的姿 态控制。
[0069] 本发明实施例能够在用户新挂负载需要进行参数调整的时候,自动地根据陀螺仪 等装置检测到上电后相关云台轴的转动角速度情况得到陷波频率参数,基于新得到的陷波 频率参数可以在挂载新的负载后的使用过程中,能够较为稳定地实现对所挂负载的姿态控 制,参数配置调整的实现方式简捷,并且配置过程不需要用户参与,节省用户时间,降低了 人力成本,满足了用户自动化、智能化的需求。
[0070] 再请参见图3,是本发明实施例的另一种云台参数调整方法的流程示意图,本发明 实施例的所述方法可以在各种电控云台设备中的控制器中实现。具体的,所述方法包括:
[0071] S201 :检测已设置的云台参数调整按钮是否被按动触发,若是,则检测到云台参数 调整事件。
[0072] 云台参数调整按钮可以是预先在云台设备上设置的机械按钮,控制器在接收到该 机械按钮本按下的触发信号时,则可以确定已发生云台参数调整事件,云台用户需要对云 台设备进行参数调整,以便于实现对新挂负载的稳定控制。
[0073] S202 :在检测到云台参数调整事件时,控制向电机供电,并记录该电机所控制的云 台轴在各时间点的转动角速度数据。
[0074] S203:根据各时间点的转动角速度数据计算得到在各个时间点下的角加速度数 据,对角加速度数据进行频率变换后,确定出预设频段内的峰值频率。
[0075] S204 :将峰值频率配置为所述电机的陷波频率,以便滤除掉即将发送给该电机且 频率为所述陷波频率的信号。
[0076] 得到陷波频率参数的过程可参考图1对应实施例中的相关描述。在本发明实施 例中,在得到各个时间点的转动角速度数据后执行陷波频率参数的确定以及配置过程的同 时,还执行下述的S205至S207。
[0077] S205:根据记录的各时间点的转动角速度数据和记录时长,计算得到转动角速度 的变化速度值。
[0078] 转动角速度的变化速度值可以是某个时间段内的角速度变化量与时长的比值,同 样以图2的示意图为例,在存在角速度的时刻(记作T时刻)到T2时刻间,转动角速度的 变化速度值的计算公式可以为:
[0080] 其中,v为转动角速度的变化速度值,ω T2为T2时刻的转动角速度,ω τ是T时刻 的转动角速度,Τ2和Τ为两个不同的时间点。
[0081] S206 :获取预置的标准角速度变化速度值和标准控制环比例增益。
[0082] S207 :根据所述计算得到的转动角速度的变化速度值、标准角速度变化速度值以 及标准控制环比例增益,计算得到当前对该电机所控制的云台轴的控制环路的实际比例增 λ r. Μ〇
[0083] 所述标准角速度变化速度值为:对于同一个云台电机及其控制的云台轴,在生产 时使用标准质量块标定的标准转动角速度的变化速度%,而所述标准控制环比例增益则为 标准质量块时所使用的比例参数Kp。。
[0084] 在本发明实施例中,其中一种计算得到控制环的实际比例增益Κρ的方式可以为: 将计算得到的转动角速度的变化速度值ν与标准转动角速度的变化速度的比值ν。,再乘以 标准控制环比例增益Κρ。,即可得到实际比例增益Κρ。
[0085] 根据S207计算得到的实际比例增益对控制器到电机(云台轴)的控制环进行控 制,可以进一步使得挂载新负载的云台更稳定地完成对负载的姿态控制。
[0086] 具体再请参见图4,是本发明实施例中得到转动角速度数据的其中一种方法示意 图,本发明实施例的所述方法可对应于上述的S101或S202,具体的,所述方法包括:
[0087] S301 :在检测到云台参数调整事件时,将对电机的供电电流控制为零;
[0088] S302 :从将供电电流控制为零开始计时,当计时时长达到预设的第一时长阈值时, 选择预设的标准电流值向电机供电;
[0089] 例如图2中Τ0至Τ1时刻为第一时长阈值,以此可确保云台轴的转动角速度是由 电机供电转动后引起的。
[0090] S303 :记录供电过程中该电机所控制的云台轴在各时间点的转动角速度数据。
[0091] 供电过程即为T1至T2的时间范围内。
[0092] 通过上述的S301至S303,可以较为快速地得到用于后续处理得到陷波频率参数 和实际控制环比例增益的转动角速度数据。
[0093] 具体再请参见图5,是本发明实施例中得到转动角速度数据的其中另一种方法示 意图,本发明实施例的所述方法可对应于上述的S101或S202,具体的,所述方法包括:
[0094] S401 :在检测到云台参数调整事件时,将对电机的供电电流控制为零;
[0095] S402 :从将供电电流控制为零开始计时,当计时时长达到预设的第一时长阈值时, 选择预设的标准电流值向电机供电;
[0096] 例如图2中T0至T1时刻为第一时长阈值,以此可确保云台轴的转动角速度是由 电机供电转动后引起的。
[0097] S403 :记录供电过程中该电机所控制的云台轴在各时间点的初始转动角速度数 据;
[0098] S404 :在供电时长达到预设的第二时长阈值时再次将对电机的供电电流控制为 零。重复执行上述S402至S404,直至完成的初始转动角速度数据的记录次数达到预设的次 数阈值,例如,完成4个时段(4次)的初始转动角速度数据的记录。
[0099] S405:对每次供电过程中得到的各时间点的初始转动角速度数据进行平均计算, 将平均计算结果作为供电过程中各时间点的转动角速度数据。
[0100] 通过上述的S401至S405,可以较为准确地得到转动角速度数据,以用于后续处理 得到陷波频率参数和实际控制环比例增益。
[0101] 本发明实施例能够在用户新挂负载需要进行参数调整的时候,自动地根据陀螺仪 等装置检测到的相关云台轴的转动角速度情况得到陷波频率参数和实际的控制环比例增 益,从而确保在云台挂载新的负载后的使用过程
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1