一种云台参数调整方法、装置及云台设备的制造方法_3

文档序号:9474543阅读:来源:国知局
中,能够较为稳定地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。
[0102] 下面对本发明实施例的云台参数调整装置及云台设备进行详细描述。
[0103] 具体请参见图6,是本发明实施例的一种云台参数调整装置的结构示意图,本发明 实施例的所述装置可设置在云台设备中,具体的,所述装置包括:
[0104] 处理模块10,用于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;
[0105] 计算模块20,用于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;
[0106] 配置模块30,用于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。
[0107] 用户在云台设备上挂载新负载,需要对云台的如陷波频率等参数进行调整时,可 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,此时所述处理模块10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。
[0108] 所述的电机为云台设备任意一轴的需要进行参数设置的转动控制电机,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。
[0109] 所述处理模块10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。
[0110] 当然,所述处理模块10也可以先后执行多个供电周期的供电,并通过求平均的方 式来得到较为准确的转动角速度数据。
[0111] 所述计算模块20具体可以直接通过对所述处理模块10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曲线。所述计算模块20中采用的频率变换可以采用快速 傅里叶变换,所述计算模块20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。
[0112] 实际上,确定的峰值频率为结构共振点频率,所述配置模块30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。
[0113] 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。
[0114] 具体请参见图7,是本发明实施例的另一种云台参数调整装置的结构示意图,本发 明实施例的所述装置可设置在云台设备中,具体的,所述装置包括上述实施例中的处理模 块10、计算模块20以及配置模块30,在本发明实施例中,所述装置还包括:
[0115] 变化计算模块40,用于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;
[0116] 获取模块50,用于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;
[0117] 增益计算模块60,用于根据计算得到的所述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 路的实际比例增益。
[0118] 所述变化计算模块40、以及增益计算模块60计算所述处理模块10得到的转动角 速度的变化速度值的具体计算方式可参考上述方法项实施例中的计算方法及公式。
[0119] 进一步可选地,还包括:检测模块70,用于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。
[0120] 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,所述检测模块70 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。所述检测模块70通 过发送触发信号的方式使所述处理模块10执行相应的功能。
[0121] 其中可选地,如图8所示,所述处理模块10具体可以包括:
[0122] 第一控制单元101,用于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;
[0123] 第一处理单元102,用于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;
[0124] 第一记录单元103,用于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。
[0125] 基于上的第一控制单元101、第一处理都宁愿102以及第一记录单元103,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。
[0126] 所述处理模块进一步还可以包括:
[0127] 第二控制单元104,用于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;
[0128] 第二处理单元105,用于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,并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,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,重复完成预设次数的记录;
[0129] 第二记录单元106,用于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。
[0130] 基于上述的第二控制单元104、第二处理单元105以及第二记录单元106可以得到 较为准确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。
[0131] 在具体实施时,所述处理模块10可以同时包括上述的第一控制单元101、第一处 理都宁愿102以及第一记录单元103的组合和第二控制单元104、第二处理单元105以及第 二记录单元106的组合,以便于根据用户的实际需要(快速或准确)选择不同的组合完成 转动角速度数据的获取。
[0132] 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,即可自动地根据陀 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中,能够较为稳定地对所挂负载的姿 态控制,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。
[0133] 再请参见图9,是本发明实施例的云台设备的结构示意图,本发明实施例的所述云 台设备包括各个云台轴,在本发明实施例中,以三轴云台为例对本发明实施例的云台设备 进行说明,云台轴包括:横向轴4001、横滚轴4002以及俯仰轴4003。还包括:控制云台轴 转动的电机和控制器。其中电机包括:横向轴4001与外部手持设备等部件之间连接的电机 3001,横滚轴4002与横向轴4001之间连接的电机3002,以及横滚轴4002与俯仰轴4003之 间连接的电机3003。
[0134] 所述控制器,用于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;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;将峰值频率配置为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。
[0135] 该电机所控制的云台轴在各时间点的转动角速度数据可以通过陀螺仪检测并传 输给所述控制器的。陀螺仪分别设置在横向轴4001、横滚轴4002以及俯仰轴4003上,用以 根据控制器的控制检测每一个轴的转动角速度数据,对于云台轴上的转动角速度数据进行 相同的获取以及处理方式,最终得到每一个轴上的陷波频率参数和控制环比例增益。
[0136] 进一步可选地,所述控制器,还用于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;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;根据计算得到的所述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
[0137] 进一步可选地,所述云台设别还包括:调参按钮;该调参按钮可以为一个机械按 钮。所述控制器,还用于检测已设置的云台参数调整按钮是否被按动触发,若是,则确定检 测到云台参数调整事件。
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