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《四旋翼無人機(jī)航拍云臺的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、文章編號：2095-1248（2016）05-0055-06四旋翼無人機(jī)航拍云臺的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)林峰，王曉曉，曲曉光（沈陽航空航天大學(xué)自動化學(xué)院，沈陽110136）摘要：四旋翼航拍云臺是低空機(jī)載拍攝中穩(wěn)定相機(jī)視軸的穩(wěn)定平臺，選取兩軸云臺為設(shè)計(jì)對象，對云臺的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。其中控制系統(tǒng)包括視軸框架傳感器，云臺主控制器，云臺框架電機(jī)，云臺框架四部分組成。通過閉環(huán)控制反饋傳感器對云臺電機(jī)檢測的位置信號到主控制器中，主控制器處理信號并控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩，使云臺電機(jī)隔離無人機(jī)的機(jī)體擾動，可靠穩(wěn)定地完成航拍任務(wù)。改進(jìn)了傳統(tǒng)人工調(diào)節(jié)ＰＩＤ控制參數(shù)的繁瑣方式，采用遺傳算法來整定ＰＩＤ控制參數(shù)，并通過仿真驗(yàn)證了該
2、方法整定的參數(shù)使控制系統(tǒng)無超調(diào)，響應(yīng)速度快。關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng)；遺傳算法；四旋翼無人機(jī)；航拍云臺；ＰＩＤ中圖分類號：ＴＰ274文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａdoi：10．3969／ｊ．ｉｓｓｎ．2095-1248．2016．05．011Controlsystemdesignfortheaerialpan-titleoffour-rotorUAVＬＩＮＦｅｎｇ，ＷＡＮＧＸｉａｏ-ｘｉａｏ，ＱＵＸｉａｏ-ｇｕａｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＳｈｅｎｙａｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ110136，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｔｈｅｐａｎ-ｔｉｔｌｅｏｆｆｏｕｒ-ｒｏｔｏ
3、ｒａｉｒｃｒａｆｔｉｓａｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇｃａｍｅｒａｖｉｓｕａｌａｘｉｓｉｎｌｏｗ-ａｌｔｉｔｕｄｅａｉｒｂｏｒｎｅｓｈｏｏｔｉｎｇ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｗｏ-ａｘｉｓｐａｎ-ｔｉｔｌｅｗａｓｃｈｏｓｅｎａｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｂｊｅｃｔａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｎｃｌｕｄｅｄｔｈｅｖｉｓｕａｌａｘｉｓｆｒａｍｅｓｅｎｓｏｒ，ｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｂｏａｒｄ，ｂｒｕｓｈｌｅｓｓＤＣｍｏｔｏｒａｎｄｔｈｅｆｒａｍｅｏｆｐａｎ-ｔｉｔｌｅ．Ｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅ
4、ａｅｒｉａｌｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙａｎｄｓｔａｂｌｙ，ｔｈｅｃｌｏｓｅｄ-ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｆｏｒｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｔｏｐｒｏｃｅｓｓｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｏｆｆｅｅｄｂａｃｋｍｏｔｏｒａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｍｏｔｏｒｔｏｒｑｕｅｓｏｔｈａｔｔｈｅｍｏｔｏｒｏｆｐａｎ-ｔｉｔｌｅｉｓｏｌａｔｅｄｔｈｅＵＡＶｂｏｄｙｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ．Ｉｎｓｔｅａｄｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍａｎｕａｌａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｕｔｉｌｉｚｅｄｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｔｏｓｅｔｔｈｅ
5、ＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｗｈｉｃｈｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｃａｎｌｅａｄｔｏｔｈｅｆａｓｔｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｏｕｔｏｖｅｒｓｈｏｏｔ．Keywords：ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ；ｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｆｏｕｒ-ｒｏｔｏｒＵＡＶ；ａｅｒｉａｌｐａｎ-ｔｉｔｌｅ；ＰＩＤ近年來，隨著自動控制技術(shù)、機(jī)械制造、無線技術(shù)是當(dāng)今國內(nèi)外研究熱點(diǎn)之一，航拍是低空遙傳輸?shù)雀咝驴萍妓降?/p>
6、不斷提高，無人機(jī)技術(shù)逐感技術(shù)中的一種，使用相應(yīng)的機(jī)載遙控設(shè)備實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)入了民用領(lǐng)域，單純的無人機(jī)飛行沒有實(shí)際空中拍攝、測繪、海洋監(jiān)測、森林防火等應(yīng)用，穩(wěn)定的應(yīng)用價(jià)值，但是無人機(jī)裝載設(shè)備在惡劣的環(huán)境的機(jī)載平臺在其中發(fā)揮著重要作用。為獲取高質(zhì)中進(jìn)行實(shí)際任務(wù)的執(zhí)行就顯出了很高的價(jià)值。無量的低空遙感影像，機(jī)載測量設(shè)備（如照相機(jī)、攝［1-2］人機(jī)（ＵｎｍａｎｎｅｄＡｅｒｉａｌＶｅｈｉｃｌｅｓ，ＵＡＶ）低空遙感像機(jī)等）必須固定在高度穩(wěn)定的云臺上。收稿日期：2015-12-22作者簡介：林峰（1963-），男，遼寧沈陽人，教授，主要研究方向：控制理論與控制工程，Ｅ-ｍａｉｌ：ｌｆｓｈｅｎｙａｎｇ163@163
7、.ｃｏｍ。56沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)第33卷高度穩(wěn)定的云臺隔離無人機(jī)姿態(tài)的干擾、框行讀寫傳感器數(shù)據(jù)操作，可以根據(jù)被控對象的情架間的耦合，降低機(jī)械振動、電機(jī)的反電動勢的誤況選擇陀螺儀的量程和靈敏度，量程越大靈敏度差干擾，確保無人機(jī)機(jī)載相機(jī)視軸的穩(wěn)定。無人越低。本課題選擇-250°／ｓ~+250°／ｓ的量程，靈機(jī)機(jī)載相機(jī)能否正常拍攝出高質(zhì)量的低空遙感影敏度為131ＬＳＢ／°／ｓ，ＬＳＢ的意思是最小有效位
