發(fā)布時(shí)間：2023-07-24 21:24

　　近幾年隨著攝像頭圖像傳感器技術(shù)的快速發(fā)展,人們對(duì)攝像頭在安防上所起的作用有了新的認(rèn)識(shí),安防攝像頭在反恐維穩(wěn)上起到了決定性的作用。而電動(dòng)云臺(tái)在安防領(lǐng)域中扮演著重要的角色,它能夠穩(wěn)定攝像頭,并讓攝像頭的視角按照指令左右和上下運(yùn)動(dòng),以獲取更清晰的目標(biāo)圖像。隨著近幾年全球社會(huì)治安的惡化,各國(guó)對(duì)安防攝像頭和電動(dòng)云臺(tái)的需求量猛增,同時(shí)對(duì)電動(dòng)云臺(tái)的性能也有了更高的要求,因此構(gòu)建一個(gè)旋轉(zhuǎn)快速、定位精準(zhǔn)、又能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作的電動(dòng)云臺(tái)是提升安防攝像頭圖像質(zhì)量的一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵。而力矩電機(jī)伺服系統(tǒng)是一種精度高、快響應(yīng)和功率密度大的新型永磁電機(jī)系統(tǒng),而伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的小型化使它們嵌裝到電動(dòng)云臺(tái)中成為可能,從而將大幅提升電動(dòng)云臺(tái)的性能。本文首先從安防攝像頭電動(dòng)云臺(tái)技術(shù)要求出發(fā),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種雙軸力矩伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,它以FPGA為控制核心,實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)驅(qū)動(dòng)器同時(shí)對(duì)兩個(gè)伺服電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)控制,有效縮小了驅(qū)動(dòng)器的體積;在FPGA內(nèi)部設(shè)計(jì)了雙軸伺服系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制邏輯,以替代驅(qū)動(dòng)器外部的伺服軌跡控制器,進(jìn)一步減小了整個(gè)伺服系統(tǒng)的體積;STM32作為協(xié)處理器,用于多路電源控制、外部通信和負(fù)責(zé)浮點(diǎn)運(yùn)算,有效提高了系統(tǒng)可靠性和性能;...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 安防攝像頭電動(dòng)云臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 安防攝像頭電動(dòng)云臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器簡(jiǎn)介
        1.3.1 安防攝像頭電動(dòng)伺服云臺(tái)的組成
        1.3.2 安防攝像頭電動(dòng)云臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器的控制方法
        1.3.3 安防攝像頭電動(dòng)云臺(tái)技術(shù)要求
    1.4 課題的來源和論文結(jié)構(gòu)安排
        1.4.1 課題來源
        1.4.2 論文內(nèi)容及框架
第2章 安防攝像頭電動(dòng)云臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器硬件設(shè)計(jì)
    2.1 系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)
    2.2 電源電路設(shè)計(jì)
        2.2.1 EMC及防過流過壓拓?fù)?br>        2.2.2 母線電壓整流及控制電路
        2.2.3 母線電壓檢測(cè)電路
        2.2.4 輔助電源設(shè)計(jì)
    2.3 主控電路設(shè)計(jì)
    2.4 通信電路設(shè)計(jì)
        2.4.1 上位機(jī)通信電路
        2.4.2 伺服電機(jī)編碼器通信
    2.5 逆變功率電路
        2.5.1 數(shù)字電隔離
        2.5.2 IGBT橋
        2.5.3 IGBT橋驅(qū)動(dòng)
        2.5.4 純電阻式伺服電機(jī)相電流采樣電路
    2.6 本章小結(jié)
第3章 伺服云臺(tái)驅(qū)動(dòng)器主控邏輯設(shè)計(jì)
    3.1 主控邏輯框架
    3.2 外部信號(hào)處理
    3.3 相電流采集
        3.3.1 相電流數(shù)字濾波
        3.3.2 相電流中值判斷
    3.4 增量式編碼器解碼
    3.5 單軸工作時(shí)基
    3.6 單軸控制邏輯
        3.6.1 電流環(huán)
        3.6.2 速度環(huán)
        3.6.3 位置環(huán)
    3.7 用戶脈沖解碼
    3.8 FSMC通信
    3.9 雙軸伺服系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制邏輯
    3.10 本章小結(jié)
第4章 μC/OSII嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 μC/OSII系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    4.2 μC/OSII系統(tǒng)移植
    4.3 μC/OSII任務(wù)設(shè)計(jì)
        4.3.1 μC/OSII系統(tǒng)中任務(wù)框架
        4.3.2 FSMC通信
        4.3.3 電子齒輪比計(jì)算
        4.3.4 電源管理
        4.3.5 上位機(jī)通信
        4.3.6 雙軸伺服系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)管理
    4.4 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與結(jié)果分析
    5.1 系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)
        5.1.1 測(cè)試框架
        5.1.2 上位機(jī)平臺(tái)
        5.1.3 硬件平臺(tái)
    5.2 輔助電源測(cè)試
    5.3 逆變功率電路測(cè)試
    5.4 軟件測(cè)試
        5.4.1 純電阻相電流數(shù)字濾波測(cè)試
        5.4.2 FSMC通信測(cè)試
    5.5 系統(tǒng)指標(biāo)測(cè)試
        5.5.2 電流環(huán)測(cè)試
        5.5.3 速度環(huán)測(cè)試
        5.5.4 位置環(huán)測(cè)試
        5.5.5 位置環(huán)加負(fù)載定位用時(shí)測(cè)試
    5.6 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與結(jié)果分析
    6.1 課題總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3836553