三轴稳定云台图示
畅天游faith 2飞行器使用说明书
06 产品概述
飞行模式
智能定点模式 飞行器处于智能定点模式时，使用GPS模块以实现飞行器精确悬停，在GPS卫星信号差，飞行器将进入 姿态或视觉定位模式。
定高模式 飞行器在定高模式下，满足视觉定位条件时，飞行器将自动进入视觉定位模式；飞行器在视觉定位模 式，依靠视觉定位系统，能使飞行器稳定悬停。 飞行器在定高模式下，不满足视觉定位条件时，仅为姿态的增稳定高，无法实现飞行器的精确悬停定 位，要求操作者需具备飞行器的操控基础。姿态的增稳定高，飞行器会在水平方向将会产生漂移。
准备飞行器
● 展开机臂 飞行器出厂时处于收纳状态，请按照如下步骤展开飞行器。
1. 向外展开机臂
2. 向外展开螺旋桨
3. 分别展开剩下的机臂
Copyright C 2020 畅天游 版权所有
4. 完成
● 安装飞行器电池
产品概述 03
1. 将电池从底部插入电池仓位置
提示
● 请确保电池安装到位，否则很有可能导 致飞行器空中断电坠落事故。 ● 请使用双手安装电池，单手安装电池可 能导致电池安装不良。
飞行器电池
飞行器电池
Copyright C 2020 畅天游 版权所有
平衡充电器
红灯闪烁,充电中 绿灯常亮，充电完成
充电 每次使用飞行器电池前，请务必充满电。飞行器电池必须使用官方提供的专用电源适配器进行充电， 使用5V 2A的USB充电器进行充电，时间约270分钟。 请参照上图所示，按如下步骤给电池充电： (1). 用USB线连接USB电源适配器和飞行电池充电器； (2). 将电源线连接到充电器后，将另一头插入家用电源插座上； (3). 将飞行电池插入充电器，请确保连接牢靠。
Copyright C 2020 畅天游 版权所有
三轴航拍云台使用说明
云台使用说明1，该云台使用3s锂电池（11.1v），或者12v左右的直流电供电。
2，接电源时，千万注意电源的正负级，否则会烧坏驱动板。
任何滑环线的接头，通电后，都不要和接收机的正极接触。
3，云台跟机架连接后，云台不要处在螺旋桨风的下面，否则会引起云台抖动。
4，云台是为正常的航拍飞行准备的，非暴力飞行和3d飞行。
飞行器的操控要柔和。
5，相机重心的调整办法，用铅笔在长条孔上画一条大约位置线，以它为调整线，在这线的左右、上下调整即可，调整到相机能停留在任何位置即可，理论上重心调整越准确，稳定效果越好。
（如斯坦尼康调整方法相似）。
不同相机，不同镜头，重心点是不同的，所以一定要进行重心调整。
6，云台通电后，要静止几秒钟，让云台自检。
自检时不要晃动云台，否则自检会失败。
7，缠绕的橡胶布最好不用撕掉，保护相机底部，也可避免高频振荡。
8，无刷电机磁铁对电子罗盘可能有干扰，请抬高电子罗盘。
9，滑环输出线上有标注接法，请按线序跟接收机连接好，GND地线（绿色那根）是共用一根即可。
测试时，如果滑环上标注的线没有连接到接收机，注意要把它们线头叉开隔开，不要让它们意外短路在一起，否则可能会引起内部参数错乱。
10，滑环线共12根，云台电源、控制等用6根，剩下6根是备用，塞在驱动板和铝板之间，备用的6根滑环线供视频信号、快门线信号使用。
上下颜色一致的线即相通。
11，跟飞越810直接悬挂连接时，如果不好操作，可把云台减震板的顶板和av球卸下，先把顶板（+av球）和飞行器底板连接，再把av球和底板连接。
12，发货出去的云台，连接线都上有标明该线的作用功能，方便使用者与接收机的连接。
13，云台发货前，本人都已经亲手调整测试过。
请认真核对每根线和你接收机的连接、和电源的连接，没有确认之前，不要轻易插电！14，驱动板是裸露的，板上的电路要注意不要被意外短路。
通电情况下，不要拔插信号线和负极线，不要碰到接收机的正极。
否则可能导致驱动板损坏。
飞宇WG2说明书- 中文
适用于GoPro HERO5 / GoPro HERO4 / Session或其它尺寸相近的运动摄像机FY WG2 三轴穿戴式稳定器桂林飞宇科技股份有限公司V 1.1CN 使 用 说 明!WG2 特别说明WG2有精密机械转动机构，防水设计可以完全满足淋雨和泼水场景使用，在一定条件下可以在水中使用。
在水中使用时请按照下面要求做，否则有损坏云台的风险。
1.下水前确保USB胶塞已盖好，使用后搽干放置通风处晾干再充电。
3. 在海水环境使用有损坏风险，不建议使用。
2. 在水下使用时，水深不超过0.5m，连续使用时间不超过5分钟。
4.如果接触了海水，必须立即用清水冲洗，在淡水中侵泡3分钟，否则海水风干后会结晶导致云台转动阻塞。
注※机身防水涂料，有少量刺激性异味，如果有少量液体流出或有异味属于正常现象。
3漂流游泳212入门指南1安装相机将运动相机装上，并拧紧手拧螺丝。
2开 / 关机长按功能键，绿灯亮起后松开。
长按功能键，红灯快闪至常亮后松开。
注意：相机安装稳固后才能开机1/4英寸螺丝孔位产品概览*本产品不包含图示的运动相机1/4英寸螺丝孔位防水34相机右置前置方式相机右置悬挂方式立式方式App下载及连接12连接App 下载App5在手机应用商城搜索 “Feiyu ON” 下载或者用手机扫描二维码下载。
* Android版本请使用浏览器扫描二维码下载* 系统要求：iOS 9.0或更高版本，Android 6.0或更高版本iOS 版本 Android 版本（1）启动稳定器。
切换模轨迹延时镜头变焦固件升级拍照/录像定时拍照重叠影像横竖切换视频剪辑实时美颜光轨拍摄人脸锁定物体跟踪超广角全景......慢动作实时滤镜模拟摇杆跟随模式模式模式复位设置教程升级6功能/模式镜头方向保持不变。
航向跟随模式 俯仰和横滚保持方向不变，镜头随着底座转动的方向而转动。
航向和俯仰跟随模式横滚保持方向不变，镜头随着底座转动的方向而转动。
DJI Pro Assistant for Ronin RONIN-S用户手册
Ronin-S 用户手册
安装相机 相机安装空间 满足如下尺寸的相机都可以安装在 Ronin-S 上使用： 安装底座中心至横滚轴最大水平长度为 98 mm，相机宽度不超过 205 mm，高度不超 过 150 mm。
在安装相机过程中，请确保相机电源处在关闭状态。 使用过程中确保无任何线材或配件阻挡云台转动。
Ronin-S 用户手册
俯仰轴的前后平衡调节 1. 使相机镜头水平朝前，一只手固定俯仰轴电机，判断相机重心偏向。 2. 打开相机安装底座锁扣 1 ，调整相机位置 2 。 3. 锁紧锁扣 3 。使相机向上或向上倾斜 45°，若相机能稳定停留，表示已调节平衡。
1
3
2
横滚轴的平衡调节
1. 判断相机重心偏移方向。 2. 拧松横滚轴旋钮 1 ，推拉横滚轴力臂调整相机位置 2 。推拉过程中请握住横滚轴
下载 DJI Pro Assistant for Ronin
通过以下地址下载 DJI Pro Assistant for Ronin 调参软件： /ronin-s/info#downloads
1 © 2018 大疆灵眸 版权所有
目录
阅读提示
1
符号说明
1
使用产品须知
1
2. 安装相机底部安装板和镜头固定支架。推荐使用过程中使用镜头固定支架以获得 更好的效果。
3. 将相机嵌入云台的相机安装底座，在前后达到大致平衡时锁紧侧边锁扣。
2 3
1
5 4
* 根据相机大小，视情况安装垫高模块。
7 © 2018 大疆灵眸 版权所有
Ronin-S 用户手册
4. 推荐使用车载模式或在高速移动、大风的环境中拍摄时安装热靴模块（需另行购 买），确保相机安全。安装示意如图所示。
二代玉兔用户使用指南v2.0
1. 自稳飞行：..............................................................................18 2. 普通飞行：..............................................................................18
3. 3 D 飞行：................................................................................18 4. 定高：........................................................................................18 5. 锁定航向：..............................................................................18 6. 无向 CF：..................................................................................18 7. 锁头 CF：..................................................................................18 8. 云台增稳：..............................................................................19 9. Z 轴跟随： ...............................................................................19 10. 松杆悬停：..............................................................................19 11. 一键返航：..............................................................................19 12. 自动降落：..............................................................................19 13. 智能 3D 翻筋斗： .................................................................19 14. 失控（关控）返航：..........................................................19 15. 低电压报警：.........................................................................19 16. 本地磁偏角：.........................................................................19 17. 远程升级：..............................................................................19
无人机三轴稳定云台智能控制算法的研究
学校编码
10390
学 号 2010539007
分类号 密级
TP391
硕士学位论文
无人机三轴稳定云台智能控制算法的研究
指 导 教 师： 陈水利 教授 作 者 姓 名： 郭炳坤 申 请 学位级别： 硕士 专 业 名 称： 应用数学 论 文 提交日期： 2013 年 4 月 15 日 论 文 答辩日期： 2013 年 6 月 8 日 学 位 授予单位： 集美大学 学 位 授予日期： 2013 年 6 月 21 日 答辩委员会主席： 李 军 教授 论 文 评 阅 人： 周武能 教授
(1) For small low-altitude UAV remote sensing system, the mathematical model of three axis self-stable Pan-tilt is established. Putting three-axis self-stable Pan-tilt as the research object, analyzed its structure in detail, built up the coordinate system of ground, the carrier, the sight and each frame rotation system, and established its mathematical model according to the Newtonian mechanics principle, analyzed its various disturbance factors. These established a foundation for subsequent precise control. And the classical PID was used to simulate system.
无人机警用解决方案doc资料
无人机警用解决方案无人机警用系统解决方案一、无人机警用系统行业概述1.行业概述无人机凭借成本低、易操纵、高度灵活和稳定等优点，能够完成空中监控、日常巡逻、搜索跟踪等任务，受到了警务部门的青睐。
公安干警和武警利用无人机来应对突发的社会事件，交警部门则用无人机来进行交通方面的管理，特警部门则利用无人机进行空中侦察抓捕罪犯等工作。
总之，警用无人机在未来将会协助各个警察部门在公共安全领域发挥更为重要的作用。
2.行业应用【1】无人机在社区民警领域的应用一般而言，社区民警时公安派出所从事治安防范、管理和沟通群众的主要力，主要承担的职责有六项，即开展群众工作、掌握社情民意、管理实际人口、组织安全防范以及维护治安秩序、应急救助等服务。
对于管辖范围较大、人口较为密集的地区，无人机的装备无疑为社区民警的工作带来了极大的提升。
（1）公共领域的常规巡查对于片区治安来说，巡查是社区民警必不可少的一项工作。
但是对于管辖区域大、人口密集且分散分布的地区，由于警务力量不足等因素，可能造成巡查存在漏洞，给犯罪分子以可乘之机。
无人机一般可携带多种警务设备，包括高清数码摄像机、夜视仪等，可以帮助社区民警对管辖区域进行定时定线地巡查。
不仅可以节省警务力量，而且有利于公安部门及时掌握相关区域的公共安全状况。
（2）大型集会的监控无人机可对会场空中监控，提供高清画面，并可以快速机动到任何需要的区域上空，搜索发现地面可疑人员、车辆，提供强有力的空中情报保障。
将视频图像实时传输回指挥中心，指挥中心根据无人机传输回的资料对现场实时掌控，一旦发现突发情况，无人机可以第一时间发现，极大地提高了应急处理效率。
（3）聚众闹事事件的监控无人机飞抵事故目标区域上空对目标区域进行全方位不间断的监控，为公安干警全面掌控事态提供了先决条件。
警方可根据无人机拍摄的资料对事故责任方进行举证，同时可以了解目标区域的事件发展情况，及时形成相应的决策，防止事态失控。
（4）应对突发媒介失灵事件面对因谣言而发生的群众聚集事件，无人机加装空投装置后，能进行特殊物品的投送，如播撒传单，向地面人员传递信息，达到辟谣效果。
云台结构及工作原理
云台结构及工作原理一、引言云台是一种用于摄影、摄像或其他需要稳定平衡的设备，它可以实现摄像机或其他设备在水平和垂直方向上的稳定运动。
本文将介绍云台的结构和工作原理。
二、云台的结构云台一般由底座、水平轴、垂直轴和支撑系统组成。
1. 底座：云台的底座是整个设备的基础，它通常采用稳固的材料制成，以确保云台的稳定性和安全性。
2. 水平轴：云台的水平轴是使摄像机或设备能够在水平方向上进行旋转的部分。
水平轴通常由一个旋转轴和相应的驱动系统组成，驱动系统可以是电机、液压或气压系统等。
3. 垂直轴：云台的垂直轴允许摄像机或设备在垂直方向上进行旋转和倾斜。
垂直轴通常由一个旋转轴和相应的驱动系统组成，与水平轴类似。
4. 支撑系统：云台的支撑系统是为了保持摄像机或设备的平衡和稳定性而设计的。
支撑系统通常包括弹簧、液压或气压系统，以及相应的传感器和控制系统，用于感知和调整云台的姿态。
三、云台的工作原理云台的工作原理主要涉及到传感器、控制系统和驱动系统。
1. 传感器：云台上的传感器可以感知摄像机或设备的姿态和运动状态，通常包括加速度计、陀螺仪和倾斜传感器等。
这些传感器通过将姿态和运动数据传输给控制系统，以便控制系统能够根据需要进行调整。
2. 控制系统：云台的控制系统根据传感器提供的数据，判断摄像机或设备的姿态和运动状态，并通过驱动系统进行相应的调整。
控制系统可以是一个单独的控制器，也可以是嵌入在云台内部的微控制器。
3. 驱动系统：云台的驱动系统根据控制系统的指令，控制水平轴和垂直轴的运动。
驱动系统可以采用电机驱动、液压或气压驱动等不同的方式。
其中，电机驱动是最常见的方式，它可以通过控制电机的转速和方向，实现云台的水平和垂直运动。
四、云台的应用云台广泛应用于摄影、摄像、航空航天、军事等领域。
在摄影和摄像领域，云台可以使摄影师或摄像师在拍摄过程中实现平稳的运动和稳定的画面。
在航空航天领域，云台可以用于稳定相机或其他设备，以获取更清晰和稳定的图像。
飞宇 Vimble 3 三轴手机手持稳定器说明书
三轴手机手持稳定器说明书 CN V 1.1目录1. 产品概览 (2)2. 快速体验 (3)3.充电 (4)4.横竖拍切换 (4)5.伸缩杆的使用 (5)6.三脚架 (5)7.连接 (6)8.常用操作 (10)9. 功能模式介绍 (12)10.工作模式 (13)11.指示灯 (15)12. 保护机制 (16)13. 稳定器初始化 (16)14. 参数 (17)飞宇Vimble 3是一款适配手机的三轴手持稳定器，小巧可折叠，有延长杆。
稳定器支持横拍和竖拍，可控制手机拍摄。
使用建议飞宇Vimble 3提供了以下资料，建议使用前先观看和阅读：1. 快速入门手册2. 使用说明书（电子版）教程·可在飞宇官网 https:///play/ 观看教学视频或扫描二维码前往。
·可在Feiyu ON App--[技巧]页面查看教学视频。
下载安装 Feiyu ON App在使用过程需要用到Feiyu ON App，请在手机应用商城搜索下载，或用手机扫描二维码下载。
* 系统要求: iOS 9.0或更高版本，Android 6.0或更高版本* Android版本请使用浏览器扫描二维码下载iOS Android1. 产品概览[1] 横滚轴[2] 横臂[3] 俯仰轴[4] 竖臂[5] 航向轴[6] 上扳机键 (App内可自定义)[7] 下扳机键[8] 手柄 (内置电池)[9] Type-C拓展配件口[10] 限位[11] A键[12] B键[13] 调焦键[14] 手机夹[15] 伸缩杆 (0~198mm)[16] 四向摇杆[17] 拨轮键[18] 拨轮功能切换键[19] 状态指示灯[20] 电量指示灯[21] 相册键[22] 模式键[23] 拍照/录像键[24] Type-C充电端口[25] 电源键[26] 1/4英制螺纹孔[27] 三脚架*本产品不含手机。
2. 快速体验步骤1：折叠/展开若手机倾斜，可左右移动手机至水平。
三轴自稳云台配置方案
三轴自稳云台配置方案方案阐述：上机设备包括：碳纤云台+陀螺仪+图传发送端+云台遥控接收端+摄影设备上机设备估重：地面站设备：云台遥控器+图传接收端+图像显示设备设备清单：图片5600.00 自重：1250MM220MM2角度：俯仰轴航向轴（左右转）度，转轴）3板成，强，摄影器材自重：工作电压：工作电流：工作环境温度：-15oC~65oC最大角速率：最大加速度：控制频率：控制角度范围-45o~45o(o ~180 o(o~90 o(扬声器输出功率：≥250mW/8DC12V8w2030×34(D)mm通道个数适合机种机（固定翼）发射功率高频调制方式编码方式数据分辨率液晶显示类型低电压警告模拟器接口供电接口电源供应电源整机重量天线长度尺寸m;1050.00 1.2GHz步传输-发射功率大-路，可靠性高- 8开关选择设置--路，无温飘现象4560.00 一体化摄像机图象分辨率分辨率镜头焦距变焦（倍数字A重量高度宽度长度安装示意图：测试视频地址：视频: 博弈航拍自稳云台演示5D单反相机自稳两轴云台/v_show/id_XNTA4OTU3NTcy.html视频: 五零出品，大飞机800试飞花絮1/v_show/id_XNDEwNzYwODgw.html。
Yuneec H520商用无人机说明书
产品简介感谢您购买Yuneec H520 商用系列无人机。
H520拥有成熟先进的功能特性，专为行业应用、专业摄影等航拍需求打造。
H520配备多种相机系统，支持超高清4K视频，50mm等效镜头，热成像和可见光双镜头等等。
ST16S遥控器配有7英寸超大显示屏，实时图传航拍图像和视频，飞机执行航线任务的同时实时显示飞机方位。
相机类型Yuneec为H520配置了三种不同的云台相机以供选择。
E90E90云台相机配备1英寸CMOS影像传感器，可流畅无阻拍摄超高清4K视频，色彩处理深度达10比特；拍摄的JPEG和DNG格式照片像素分别高达2000万和4000万，也可同时拍摄两种格式照片。
拍摄视频可选择超高清、2K或高清分辨率，同时提供多种帧率选择。
E50E50相机可拍摄4K高清视频，同时配有39毫米等效焦距镜头，支持H520在与拍摄实物之间留有安全距离的情况下，仍能实现近距离的拍摄效果，捕捉丰富细节。
CGOETCGOET集三轴自稳云台、热成像相机和可见光相机与一体，是一款创新型多功能相机。
由于配有热成像镜头，CGOET能够探测并显示出锁定图像的温度与温差。
配有的可见光镜头比人眼敏感度高出20倍，即使在弱光条件下，也能捕捉到优质的图像。
不论是热成像、中焦距还是广角镜头的数据采集，用户都可通过ST16S遥控器实时查看。
CGOET亮点：•热成像相机与1080p可见光相机相结合，图片可储存•温度探测显示•多种彩色光谱支持精准的热源可视化呈现•调整温度探测范围，聚焦指定拍摄区域•红外与高清可见光拍摄支持热成像及可见光视频和图片编辑SD卡选择展开机臂将H520从外箱中拿出后，展开机臂。
轻轻抬起机臂直到听到“咔哒”声。
多次轻抬和轻压机臂，确保机臂已展开至正确位置。
收起机臂时，只需压下机臂上的“PRESS”按钮.收起机臂时，一只手扶在电机底部，另一只手按下“Press”按钮，有助减轻锁闭系统压力。
注意：展开机臂时不要压按“PRESS”按钮，以免导致机臂无法正常锁住。
三轴云台运动学建模
三轴云台运动学建模全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：三轴云台是一种常用于航空摄影和无人机等设备中的重要部件，其主要作用是对摄像头或其他设备进行稳定控制，从而拍摄出更加清晰、稳定的影像。
在实际应用中，三轴云台的运动学建模是至关重要的，可以帮助我们更好地了解其运动规律，并设计出更加高效稳定的控制算法。
本文将对三轴云台的运动学建模进行详细介绍。
一、三轴云台的结构和工作原理三轴云台通常由三个轴组成，包括俯仰轴、横滚轴和偏航轴。
俯仰轴控制摄像头在竖直平面上的倾斜角度，横滚轴控制摄像头在水平平面上的旋转角度，而偏航轴则用于控制摄像头在水平平面上的方向。
通过对这三个轴进行精确的控制，可以实现对摄像头姿态的稳定调整。
三轴云台的工作原理主要是通过内部的传感器来感知设备当前的姿态，然后通过电机驱动来调整摄像头的位置，从而保持其稳定。
具体来说，通过陀螺仪、加速度计等传感器对设备当前的角度和加速度进行监测，然后通过控制电机的转动来实现对设备姿态的调整，使其保持在所需的角度范围内。
二、三轴云台的运动学建模三轴云台的运动学建模是指通过数学方法对其运动规律进行描述和分析，从而为后续的控制算法设计提供基础。
在进行运动学建模时，需要考虑以下几个方面的因素：1. 坐标系的选择：在进行三轴云台的运动学建模时，需要选择适当的坐标系来描述设备的姿态和位置。
通常情况下，会选择惯性坐标系和设备坐标系两种坐标系，通过它们之间的转换关系来描述设备的运动。
2. 姿态表示：三轴云台的姿态可以通过欧拉角、四元数等方式进行表示。
欧拉角是通过设备相对于三个坐标轴的旋转角度来描述姿态，而四元数则是通过一个复数来表示设备的方向。
在建模时，需要选择适合自己的姿态表示方式进行描述。
3. 运动方程的建立：通过实际测量和分析，可以建立出三轴云台在不同控制模式下的运动方程。
这些方程通常由设备的姿态、角速度和加速度等参数来描述，可以帮助我们更加清晰地了解设备的运动规律。
小型三轴机载云台增稳控制与实现
中文摘要中文摘要随着小型无人直升机在低空航拍领域的广泛应用，消费者对航拍质量提出了更高的要求。
但无人机飞行姿态受外界气流等因素的干扰，严重影响航拍质量。
本文以三轴机载云台为研究对象，对机载云台的增稳控制进行了深入研究。
本文分析和介绍了机载云台的结构特性和增稳控制的工作原理，分析了三轴机载云台的数学模型，构建了以 Cortex-M3 微控制器为主控芯片、MEMS 运动传感器为云台姿态检测单元、直流无刷电机为执行单元的增稳云台姿态控制系统。
在此基础上讨论了云台姿态解算算法。
在控制算法上，本文提出了将滑模变结构控制算法应用在机载云台的控制系统中，使用扰动观测器预估系统的干扰并补偿。
并在MATLAB的Simulink中搭建仿真模型，通过试验分析了经典PID控制器、线性滑模控制器和非奇异终端滑模控制器的跟踪性能。
综合仿真结果可知，非奇异终端滑模控制器能更好满足三轴机载云台的增稳控制要求。
最后，制作了三轴机载云台的样机，并对云台进行测试。
测试表明，该云台各系统软硬件运行良好，达到了良好的增稳效果。
关键字：机载云台，姿态控制，滑模变结构控制，直流无刷电机- I -AbstractAbstractWith the wide application of small unmanned helicopters in the field of low-altitude aerial photography，consumers have put forward higher requirements for aerial photography quality. However，the flight attitude of the drone is disturbed by factors such as external airflow，which seriously affects the aerial photography quality. In this paper，the three-axis airborne PTZ is taken as the research object， and the stability control of the airborne PTZ is deeply studied.This paper analyzes and introduces the structural characteristics of the airborne platform and the working principle of the stabilization control. It analyzes the mathematical model of the three-axis airborne platform and constructs the Cortex-M3 microcontroller as the main control chip and the MEMS motion sensor. The pan-tilt attitude detection unit and the DC brushless motor are the stabilization and pan/tilt attitude control systems of the execution unit. Based on this，the PTZ attitude solving algorithm is discussed.In the control algorithm，this paper proposes to apply the sliding mode variable structure control algorithm to the control system of airborne pan/tilt， and use the disturbance observer to predict the interference and compensation of the system. The simulation model is built in Simulink of MATLAB. The tracking performance of classical PID controller， linear sliding mode controller and non-singular terminal sliding mode controller is analyzed through experiments. The comprehensive simulation results show that the non-singular terminal sliding mode controller can better meet the stability control requirements of the three-axis airborne pan/tilt.Finally，a prototype of a three-axis airborne head was produced and tested on the gimbal. Tests show that the software and hardware of the PTZ system are running well and have achieved good stability.Keywords: loading airborne， attitude control，sliding mode variable structure control， DC brushless motor目 录目录中文摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题背景及研究意义 (1)1.2国内外研究现状分析 (2)1.2.1国外研究现状分析 (2)1.2.2国内研究现状分析 (3)1.2.3三轴机载云台增稳控制方法 (5)1.3 本文主要研究内容 (5)第2章三轴机载结构分析及姿态解算 (7)2.1三轴机载云台结构 (7)2.2机载三轴云台姿态解算研究 (9)2.2.1参考坐标系 (9)2.2.2姿态解算算法选择 (10)2.3姿态角更新 (13)2.4本章小结 (16)第三章三轴机载云台数学建模 (17)3.1三轴机载云台模型 (17)3.1.1三轴机载云台建模 (17)3.2直流电机的线性建模 (18)3.2.1电机的选型分析 (18)3.2.2直流无刷电机的等效电路 (20)3.2.3直流无刷电机基本公式 (21)3.3机载云台各环节模型 (22)3.4 PID控制策略分析 (23)目录3.4.1经典的PID控制 (23)3.4.2机载云台PID仿真 (25)3.5本章小结 (26)第4章三轴机载云台的滑模变结构控制 (27)4.1变结构控制简介 (27)4.1.1变结构及滑模变结构简介 (27)4.1.2滑模变结构控制定义 (28)4.1.3三轴机载云台模型简化 (29)4.2三轴机载云台的线性滑模控制 (29)4.2.1普通线性滑模控制原理 (29)4.2.2线性姿态环滑模控制律的设计 (29)4.2.3收敛性分析 (31)4.3基于非奇异终端滑模变结构姿态环滑模控制器研究 (33)4.3.1非奇异终端滑模控制基本原理 (33)4.3.2非奇异终端滑模控制律的设计 (33)4.3.3收敛性分析 (34)4.4基于观测器的非奇异终端滑模控制算法的改进 (40)4.5本章小结 (42)第五章软硬件设计及样机测试 (43)5.1增稳云台控制器的方案叙述 (43)5.2硬件系统设计 (43)5.2.1主控模块硬件设计 (43)5.2.2运动检测模块设计 (45)5.2.3电机驱动模块设计 (47)5.2软件系统设计 (48)5.3姿态控制算法仿真分析仿真分析 (50)5.3.1阶跃信号仿真及跟踪性能分析 (50)目录5.3.2正弦信号仿真及跟踪性能分析 (52)5.3.3基于干扰观测器非奇异终端滑模控制器性能分析 (53)5.4样机及测试结果 (54)5.5本章小结 (55)第六章结论 (56)参考文献 (58)致谢 (64)独创性声明 (66)第1章 绪论第1章绪论1.1课题背景及研究意义目前，低空领域的航拍技术在很多领域都有重要的应用，比如高层建筑外观质量检验，高桥下部桥面裂缝检测，海洋测绘，森林防火，地震、山洪等地质灾害的搜索、支援和营救等工作。
无人机三轴云台的稳定控制研究
acceleration estimation and compensation are added to the system control loop.It’s indicated the three-axis pan-tilt control requirements can be met by the design of the cloud axis platform control system which is robust to anti-interference and control accuracy is high.Keywords：Three-axis pan-tilt;Sage-Husa adaptive filtering algorithm;UD decomposition; motion acceleration estimation and compensation;fuzzy PID目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)§1.1课题研究背景及意义 (1)§1.2稳定云台国内外研究现状 (2)§1.3稳定云台控制方法分析 (2)§1.4课题研究内容及论文结构 (3)第二章三轴云台系统模型描述 (5)§2.1三轴云台结构原理 (5)§2.2三轴云台姿态角描述 (5)§2.3三轴云台控制系统模型建立 (7)§2.4三轴云台扰动力矩分析 (8)§2.5本章小结 (8)第三章姿态测量传感器数据融合算法 (9)§3.1姿态测量与数据融合 (9)§3.2Sage-Husa自适应滤波算法 (9)§3.3UD分解方法 (11)§3.4改进的Sage-Husa自适应滤波器 (12)§3.4.1系统模型设计 (12)§3.4.2测量方程 (12)§3.4.3观测方程 (13)§3.4.4基于UD分解算法的Sage-Husa自适应滤波计算步骤 (14)§3.5仿真实验与结果分析 (14)§3.5.1采用单位阶跃信号作为仿真信号 (15)§3.5.2实际采集数据的对比试验 (17)§3.6本章小结 (19)第四章运动加速度抑制算法 (20)§4.1运动加速度模型 (20)§4.1.1运动加速度模型 (20)§4.1.2运动加速度估计 (20)§4.1.3姿态及运动加速度更新 (21)§4.1.4补偿算法的理论依据 (21)§4.1.5补偿算法的收敛性及其改进 (21)§4.2仿真验证 (22)§4.3实物验证 (24)§4.4本章小结 (26)第五章三轴云台控制器设计 (27)§5.1三轴云台PID控制器设计 (27)§5.1.1PID控制理论基础 (27)§5.1.2基于PID算法的三轴云台设计 (28)§5.2基于模糊PID的三轴云台控制 (29)§5.2.1模糊PID控制理论基础 (29)§5.2.2模糊控制器设计 (31)§5.2.3基于模糊PID的姿态控制 (36)§5.3仿真实验与结果分析 (37)§5.3.1Matlab/Simulink仿真 (37)§5.3.2仿真实验与结果分析 (37)§5.4本章小结 (39)第六章三轴云台总体设计与验证 (40)§6.1三轴云台控制算法的改进 (40)§6.2仿真验证 (42)§6.3三轴云台硬件验证平台介绍 (44)§6.3.1硬件整体设计 (44)§6.3.2主控芯片 (45)§6.3.3惯性测量模块 (45)§6.3.4电机控制模块 (46)§6.3.5PWM模块 (47)§6.3.6电源模块设计 (47)§6.4三轴云台控制器的可靠性设计 (48)§6.5本章小结 (48)第七章总结与展望 (50)§7.1总结 (50)§7.2展望 (51)参考文献 (52)致谢 (55)作者在攻读硕士期间主要研究成果 (56)第一章绪论第一章绪论§1.1课题研究背景及意义机载三轴云台是机载相机的载体，用于稳定机载相机，在对地观测时使机载相机能够获取高精度、无失真的对地观测影像，是机载测绘技术的重要研究方向之一。