四旋翼无人机航拍云台的控制系统设计

相关主题

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

文章编号：２０９５—１２４８（２０１６）０５— ００５５—０６
四旋翼无人机航拍云台的控制系统设计
林峰，王晓晓，曲晓光
（沈阳航空航天大学自动化学院，沈阳１１０１３６）
摘要：四旋翼航拍云台是低空机载拍摄中稳定相机视轴的稳定平台，选取两轴云台为设计对象，对
第３３卷第５期２０１６年１０月
沈阳航空航天大学学报
ＪｏｕｎａｒｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
Ｖ＿０１．３３ＮＯ．５
Ｏｃｔ．２０Ｉ６
云台的控制系统进行设计研究。其中控制系统包括视轴框架传感器，云台主控制器，云台框架电机，云台框架四部分组成。通过闭环控制反馈传感器对云台电机检测的位置信号到主控制器中，
主控制器处理信号并控制电机转矩，使云台电机隔离无人机的机体扰动，可靠稳定地完成航拍任
ＬＩＮＦｅｎｇ，ＷＡＮＧＸｉａｏ－ｘｉａｏ，ＱＵＸｉａｏ — ｇｕａｎｇ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＳｈｅｎｙａｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０１３６，Ｃｈｉｎａ）
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５—１２４８．２０１６．０５．０１１
Ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｆｏｒｔｈｅａｅｒｉａｌｐａｎ－ｔｉｔｌｅｏｆｆｏｕｒ－ｒｏｔｏｒＵＡＶ
务。改进了传统人工调节ＰＩＤ控制参数的繁琐方式，采用遗传算法来整定ＰＩＤ控制参数，并通过仿真验证了该方法整定的参数使控制系统无超调，响应速度快。关键词：控制系统；遗传算法；四旋翼无人机；航拍云台；ＰＩＤ
中图分类号：ＴＰ２７４文献标志码：Ａ
பைடு நூலகம்
ａｉｒｂｏｍｅｓｈｏｏｉｔｎｇ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｗｏ — ａｘｉｓｐａｎ — ｔｉｔｌｅｗａｓｃｈｏｓｅｎａｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｂｊｅｃｔａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐａｎ— ｔｉｔｌｅｏｆｆｏｕｒ — ｒｏｔｏｒａｉｒｃｒａｆｔｉｓａｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇｃａｍｅｒａｖｉｓｕａｌａｘｉｓｉｎｌｏｗ— ａｌｔｉｔｕｄｅ
ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｗａｓｓｔｕｉｅｄｄ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｎｃｌｕｄｅｄｈｅｔｖｉｓｕａ１ａｘｉｓｌａｆｍｅｓｅｎｓｏｒ，ｍａｉｎｃｏｎｒｏｌｔｌｅｒｂｏａｒｄ，ｂｒｕｓｈｌｅｓｓＤＣｍｏｔｏｒａｎｄｔｈｅｆｒｍｅａｏｆｐｎ－ａｉｔｔｌｅ．Ｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅｈｅｔａｅｉａｒｌｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｎｄａｓｔａｂｌｙ．ｈｅｔｃｌｏｓｅｄ— ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｏｒｆｈｅｔｍａｉｎｃｏｎｒｏｔｌｌｅｒｔｏｐｒｏｃｅｓｓｈｅｔｐｏｓｉｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｏｆｆｅｅｄｂａｃｋｍｏｔｏｒｎｄａｃｏｎｔｒｏ１ｈｅｔｍｏｔｏｒｔｏｒｑｕｅｓｏｔｈａｔｈｅｔｍｏｔｏｒｏｆｐｎ．ａｔｉｔｌｅｉｓｏｌａｔｅｄｈｅｔＵＡＶｂｏｄｙｄｉｓｕｒｔｂａｎｃｅｓ．Ｉｎｓｔｅａｄ
ｏｆｈｅｔｒｔａｉｔｄｉｏｎａｌｍａｎｕａｌａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ．ｈｉｔｓｐａｐｅｒｕｔｉｌｉｚｅｄｇｅｎｅｉｔｃａｌｇｏｒｉｈｍｓｔｔｏｓｅｔｈｔｅＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｐｒａａｍｅｔｅｒｓ．