兩軸云臺控制系統(tǒng)設計與研究
發(fā)布時間：2021-06-17 20:59
云臺作為光電一體化設備的載體，用于搭載攝像頭等專用設備,以拓展設備的自由度和工作空間,主要分為臺體與控制系統(tǒng)兩部分。傳統(tǒng)云臺控制系統(tǒng)因其體積大、處理速度有限、抗干擾能力差、穩(wěn)態(tài)精度低等缺陷,重制約云臺的發(fā)展。本文以兩軸云臺為研究對象,旨在開發(fā)一套精度高、響應快、穩(wěn)定性良好的云臺控制系統(tǒng),滿足設計指標要求。本文首先明確兩軸云臺的U型臺體、減速機傳動、永磁同步云臺電機驅(qū)動的基本機械結構,構建云臺電機基于同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的電機數(shù)學模型,確定系統(tǒng)的三閉環(huán)控制結構與矢量控制策略。其次,本文在三相電壓逆變器控制算法設計中,詳細對比了常規(guī)spwM算法、基于三次諧波注入的SPWM算法、基于均值零序分量注入的SPWM算法、基于極值零序分量注入的SPWM算法、基于交替零序分量注入的SPWM算法以及SVPWM算法,確定系統(tǒng)SVPWM三相電壓逆變器接制算法的設計。在電流環(huán)設計中,本文詳細對比了滯環(huán)控制律與PI控制律,確定系統(tǒng)PI電流控制器的設計。在速度環(huán)設計中,本文詳細對比了PI控制律與滑模變結構控制律,確定系統(tǒng)滑模變結構速度控制器的設計。在位置環(huán)設計中,本文詳細對比了PID控制律、滑模變結構控制律及模糊自整...
【文章來源】：西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】：94 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
云臺的應用Fig.1-1Applicationofpan-tilt-zoom
圖 1-2 FLIR PTU-D48E 云臺 圖 1-3 激光打印機Fig.1-2 Model FLIR PTU-D48E of pan-tilt-zoom Fig.1-3 Laser printer 國內(nèi)云臺發(fā)展現(xiàn)狀相對各發(fā)達國家來說，我國對于云臺的研究起步較晚，且仍然存在較大的差距，近年來國家對于高新科技研究的投入越來越大，我國的云臺研究工作取得了較大快速縮小與發(fā)達國家之間的差距。在相機云臺領域，我國思銳、佳鑫悅、締而特、奧松、ram、大疆等品牌的云臺可以媲美國際先進水平[14]。我國自二十世紀八十年代開始立體視覺云臺的研究工作，呈現(xiàn)出多元化的色彩[中科院自動化所研制的多自由度立體視覺仿真平臺、哈爾濱工業(yè)大學研制的遙控機器人等[16]。在全方位云臺領域，我國航空工業(yè)所的 T6 型云臺，其水平軸的運行速度為 0.000 ，其俯仰軸的運行速度為 0.01 ~50 ，其水平運動范圍為 2 70 ，仰俯運 0 ~ +150 ，其定位精度可達 0.00573 。我國光電技術研究所研制的機載穩(wěn)瞄 1-4 所示，其定位精度可達 0.00825 。我國長春光機研究所研制的輕型陀螺穩(wěn)[17]
圖 1-2 FLIR PTU-D48E 云臺 圖 1-3 激光打印機Fig.1-2 Model FLIR PTU-D48E of pan-tilt-zoom Fig.1-3 Laser printer 國內(nèi)云臺發(fā)展現(xiàn)狀相對各發(fā)達國家來說，我國對于云臺的研究起步較晚，且仍然存在較大的差距，近年來國家對于高新科技研究的投入越來越大，我國的云臺研究工作取得了較大快速縮小與發(fā)達國家之間的差距。在相機云臺領域，我國思銳、佳鑫悅、締而特、奧松、ram、大疆等品牌的云臺可以媲美國際先進水平[14]。我國自二十世紀八十年代開始立體視覺云臺的研究工作，呈現(xiàn)出多元化的色彩[中科院自動化所研制的多自由度立體視覺仿真平臺、哈爾濱工業(yè)大學研制的遙控機器人等[16]。在全方位云臺領域，我國航空工業(yè)所的 T6 型云臺，其水平軸的運行速度為 0.000 ，其俯仰軸的運行速度為 0.01 ~50 ，其水平運動范圍為 2 70 ，仰俯運 0 ~ +150 ，其定位精度可達 0.00573 。我國光電技術研究所研制的機載穩(wěn)瞄 1-4 所示，其定位精度可達 0.00825 。我國長春光機研究所研制的輕型陀螺穩(wěn)[17]
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種光電編碼器精度自動檢測系統(tǒng)[J]. 董凱炎,史姝倩,劉杰,王書博. 傳感技術學報. 2019(03)
[2]實心圓柱式永磁同步電機轉(zhuǎn)子偏心氣隙磁場的空間和頻率特性[J]. 張巖巖,周健,耿海鵬,虞烈. 電機與控制應用. 2018(12)
[3]基于SVPWM電動汽車永磁同步電機控制系統(tǒng)仿真研究[J]. 陳方輝. 機械工程與自動化. 2018(06)
[4]A flight experimental platform for synchrophasing control based on a small propeller UAV[J]. CAO YunFei,HUANG XiangHua,SHENG Long,WANG ZhiPeng. Science China（Technological Sciences）. 2018(12)
[5]基于矢量控制的小型增穩(wěn)云臺電機伺服系統(tǒng)[J]. 陳鼎,李揚,陳少浩,王智,張曉棟. 微電機. 2018(09)
[6]基于電壓空間矢量的類正弦滯環(huán)電流控制策略[J]. 趙紅雁,李艷,杜吉飛,鄭瓊林,李丹勇,石璞. 電網(wǎng)技術. 2018(02)
[7]基于Matlab仿真設計的直接轉(zhuǎn)矩控制技術[J]. 于楠楠. 微處理機. 2017(06)
[8]基于ARM的伺服轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)設計[J]. 王顥錦,李久龍. 重慶理工大學學報(自然科學). 2017(06)
[9]基于Larsen模型的模糊PID液位控制系統(tǒng)[J]. 王文慶,王敏. 西安郵電大學學報. 2017(03)
[10]PMSM-SVPWM與PMSM-SPWM矢量控制系統(tǒng)對比研究[J]. 蔣冬政,潘崢嶸,葉建中. 電子設計工程. 2017(05)
博士論文
[1]永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)滑模變結構控制若干關鍵問題研究[D]. 張曉光.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[2]測繪相機標定轉(zhuǎn)臺結構系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 田學光.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2010
碩士論文
[1]內(nèi)置式永磁同步電機十二扇區(qū)直接轉(zhuǎn)矩控制方法研究[D]. 艾祥.新疆大學 2018
[2]基于無源性的永磁同步電機控制系統(tǒng)研究[D]. 何潔.蘭州交通大學 2018
[3]基于滑模控制的永磁交流伺服系統(tǒng)研究[D]. 魏維.北京交通大學 2018
[4]太陽電池標定用高精度跟蹤控制系統(tǒng)研究[D]. 史順東.燕山大學 2017
[5]二自由度云臺視覺伺服系統(tǒng)研究與應用[D]. 陽春分.華南理工大學 2017
[6]下料工業(yè)機器人控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 朱慶爽.南京航空航天大學 2017
[7]空間小型高精度交流伺服轉(zhuǎn)臺的研制[D]. 李哲.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[8]直驅(qū)永磁風力發(fā)電系統(tǒng)最高效率控制策略的研究[D]. 靳海鵬.哈爾濱理工大學 2016
[9]永磁同步/雙凸極并列式混合勵磁電機驅(qū)動控制技術研究[D]. 蔣奎.南京航空航天大學 2016
[10]轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)的性能評估與性能改進[D]. 吳浩.內(nèi)蒙古科技大學 2015
本文編號：3235910
【文章來源】：西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】：94 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
云臺的應用Fig.1-1Applicationofpan-tilt-zoom
圖 1-2 FLIR PTU-D48E 云臺 圖 1-3 激光打印機Fig.1-2 Model FLIR PTU-D48E of pan-tilt-zoom Fig.1-3 Laser printer 國內(nèi)云臺發(fā)展現(xiàn)狀相對各發(fā)達國家來說，我國對于云臺的研究起步較晚，且仍然存在較大的差距，近年來國家對于高新科技研究的投入越來越大，我國的云臺研究工作取得了較大快速縮小與發(fā)達國家之間的差距。在相機云臺領域，我國思銳、佳鑫悅、締而特、奧松、ram、大疆等品牌的云臺可以媲美國際先進水平[14]。我國自二十世紀八十年代開始立體視覺云臺的研究工作，呈現(xiàn)出多元化的色彩[中科院自動化所研制的多自由度立體視覺仿真平臺、哈爾濱工業(yè)大學研制的遙控機器人等[16]。在全方位云臺領域，我國航空工業(yè)所的 T6 型云臺，其水平軸的運行速度為 0.000 ，其俯仰軸的運行速度為 0.01 ~50 ，其水平運動范圍為 2 70 ，仰俯運 0 ~ +150 ，其定位精度可達 0.00573 。我國光電技術研究所研制的機載穩(wěn)瞄 1-4 所示，其定位精度可達 0.00825 。我國長春光機研究所研制的輕型陀螺穩(wěn)[17]
圖 1-2 FLIR PTU-D48E 云臺 圖 1-3 激光打印機Fig.1-2 Model FLIR PTU-D48E of pan-tilt-zoom Fig.1-3 Laser printer 國內(nèi)云臺發(fā)展現(xiàn)狀相對各發(fā)達國家來說，我國對于云臺的研究起步較晚，且仍然存在較大的差距，近年來國家對于高新科技研究的投入越來越大，我國的云臺研究工作取得了較大快速縮小與發(fā)達國家之間的差距。在相機云臺領域，我國思銳、佳鑫悅、締而特、奧松、ram、大疆等品牌的云臺可以媲美國際先進水平[14]。我國自二十世紀八十年代開始立體視覺云臺的研究工作，呈現(xiàn)出多元化的色彩[中科院自動化所研制的多自由度立體視覺仿真平臺、哈爾濱工業(yè)大學研制的遙控機器人等[16]。在全方位云臺領域，我國航空工業(yè)所的 T6 型云臺，其水平軸的運行速度為 0.000 ，其俯仰軸的運行速度為 0.01 ~50 ，其水平運動范圍為 2 70 ，仰俯運 0 ~ +150 ，其定位精度可達 0.00573 。我國光電技術研究所研制的機載穩(wěn)瞄 1-4 所示，其定位精度可達 0.00825 。我國長春光機研究所研制的輕型陀螺穩(wěn)[17]
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種光電編碼器精度自動檢測系統(tǒng)[J]. 董凱炎,史姝倩,劉杰,王書博. 傳感技術學報. 2019(03)
[2]實心圓柱式永磁同步電機轉(zhuǎn)子偏心氣隙磁場的空間和頻率特性[J]. 張巖巖,周健,耿海鵬,虞烈. 電機與控制應用. 2018(12)
[3]基于SVPWM電動汽車永磁同步電機控制系統(tǒng)仿真研究[J]. 陳方輝. 機械工程與自動化. 2018(06)
[4]A flight experimental platform for synchrophasing control based on a small propeller UAV[J]. CAO YunFei,HUANG XiangHua,SHENG Long,WANG ZhiPeng. Science China（Technological Sciences）. 2018(12)
[5]基于矢量控制的小型增穩(wěn)云臺電機伺服系統(tǒng)[J]. 陳鼎,李揚,陳少浩,王智,張曉棟. 微電機. 2018(09)
[6]基于電壓空間矢量的類正弦滯環(huán)電流控制策略[J]. 趙紅雁,李艷,杜吉飛,鄭瓊林,李丹勇,石璞. 電網(wǎng)技術. 2018(02)
[7]基于Matlab仿真設計的直接轉(zhuǎn)矩控制技術[J]. 于楠楠. 微處理機. 2017(06)
[8]基于ARM的伺服轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)設計[J]. 王顥錦,李久龍. 重慶理工大學學報(自然科學). 2017(06)
[9]基于Larsen模型的模糊PID液位控制系統(tǒng)[J]. 王文慶,王敏. 西安郵電大學學報. 2017(03)
[10]PMSM-SVPWM與PMSM-SPWM矢量控制系統(tǒng)對比研究[J]. 蔣冬政,潘崢嶸,葉建中. 電子設計工程. 2017(05)
博士論文
[1]永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)滑模變結構控制若干關鍵問題研究[D]. 張曉光.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[2]測繪相機標定轉(zhuǎn)臺結構系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 田學光.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2010
碩士論文
[1]內(nèi)置式永磁同步電機十二扇區(qū)直接轉(zhuǎn)矩控制方法研究[D]. 艾祥.新疆大學 2018
[2]基于無源性的永磁同步電機控制系統(tǒng)研究[D]. 何潔.蘭州交通大學 2018
[3]基于滑模控制的永磁交流伺服系統(tǒng)研究[D]. 魏維.北京交通大學 2018
[4]太陽電池標定用高精度跟蹤控制系統(tǒng)研究[D]. 史順東.燕山大學 2017
[5]二自由度云臺視覺伺服系統(tǒng)研究與應用[D]. 陽春分.華南理工大學 2017
[6]下料工業(yè)機器人控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 朱慶爽.南京航空航天大學 2017
[7]空間小型高精度交流伺服轉(zhuǎn)臺的研制[D]. 李哲.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[8]直驅(qū)永磁風力發(fā)電系統(tǒng)最高效率控制策略的研究[D]. 靳海鵬.哈爾濱理工大學 2016
[9]永磁同步/雙凸極并列式混合勵磁電機驅(qū)動控制技術研究[D]. 蔣奎.南京航空航天大學 2016
[10]轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)的性能評估與性能改進[D]. 吳浩.內(nèi)蒙古科技大學 2015
本文編號：3235910
本文鏈接：http://www.sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3235910.html
最近更新
教材專著
