云臺是一種結構復雜的光電一體設備載體,被用來運載高精密度的儀器設備。本文研究設計了一種基于DSP的控制驅動一體化伺服云臺,根據(jù)伺服云臺的功能要求,經過分析比較,設計了伺服云臺的機械結構以及采用直流伺服電機驅動、蝸輪蝸桿傳動、增量式光電編碼器反饋和基于DSP的控制驅動一體化總體實現(xiàn)方案。論文的主要內容包括：第一,根據(jù)課題的需求,給出機械結構設計的整體方案,其中詳細介紹了蝸輪蝸桿傳動機構的設計,并對伺服電機和蝸輪蝸桿機構構成的轉動系統(tǒng)進行了數(shù)學建模和分析。第二,介紹了控制系統(tǒng)硬件設計的總體方案,介紹了PWM調速的原理和方法,詳細分析了硬件電路中的各個模塊以及給出具體實現(xiàn)。第三,介紹了云臺控制系統(tǒng)軟件實現(xiàn)的總體方案和具體方法,詳細介紹了PI算法及在軟件中的運用,并分析了傳動機構間隙帶來的問題以及軟件消除間隙問題的實現(xiàn)方法。第四,根據(jù)設計要求,對伺服云臺系統(tǒng)進行了負載、運動控制實驗。實驗證明伺服云臺運動平穩(wěn),控制算法適應能力強,滿足設計需求。 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

固定云臺和電動云臺

學（University of Oxford )最早開始研制立體視覺云期的Yorick立體視覺云臺設計了較低的轉速以便進行可3年研制出中型Yorick 811樣機（如圖1.3)，應用于移位和地圖構建。后期設計了較高的加速度來達到對未知突

的直流個服電機作為云臺的驅動方式。云臺水平以及垂直兩個方向的轉動均通過電機驅動來實現(xiàn)，在云臺結構設計之前，其質量特性還是未知的，而云臺驅動電動的負載包含云臺本身的質量，為進行云臺水平及垂直兩自由度傳動機構的設計，須先根據(jù)設計方案總體要求確定電機的功率和轉速，進而選擇具體電機型號，待機械結構設計完成后需進行校核驗算。由于設計確定使用DC12V作為電源，因此在電機選型時僅需在一定范圍產品中考慮以下問題：(1)電機的功率；(2)電機的轉速：根據(jù)云臺設計的要求，電機的轉速變化范圍較大，所選電機需同時滿足高速、低速要求。(3)可裝配性：電機的體積、尺寸和質量是否滿足銅服云臺的裝配要求。綜合上述因素考慮，本文選擇Faulhaber公司型號為2342系列的伺服電機作為驅動電機。下圖2. 1及圖2. 2所示為選定電機官方給出電氣特性和外形尺寸。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：2969852