[发明专利]稳定云台转动的控制方法及控制系统及稳定云台

权利要求书

1.一种稳定云台转动的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

自检稳定云台且稳定云台的角度初始化为零；

获取被跟踪目标相对图像画面中心的脱靶量以及相机的焦距值；

根据被跟踪目标相对图像画面中心的脱靶量以及相机的焦距值，得到稳定云台的三轴中每个轴的角度差值；

根据稳定云台的三轴中每个轴的角度差值得到跟踪闭环控制量；

将跟踪闭环控制量作为稳定环闭环控制指令以进行闭环稳定控制得到的稳定环控制量，将所述得到的稳定环控制量并输出以控制所述稳定云台的三轴运动；

所述控制方法还包括以下步骤，

判断预设的控制模式是否为图像跟踪模式，如果是，进入获取被跟踪目标相对图像画面中心的脱靶量以及相机的焦距值的步骤；

如果预设的控制模式不是为图像跟踪模式，所述控制方法还包括以下步骤，

获取稳定云台的稳定框架的惯性角速度以及稳定云台的稳定框架的惯性姿态信息；

获取稳定云台的稳定框架绕三轴的相对转动角度；

根据所述稳定云台的稳定框架的惯性角速度、稳定云台的稳定框架的惯性姿态信息以及稳定云台的稳定框架绕三轴的相对转动角度，得到三轴中每个轴的角速度；

根据所述稳定云台的稳定框架的惯性角速度和稳定云台的稳定框架的惯性姿态信息进行闭环稳定控制，并输出稳定环闭环控制指令；

根据三轴中每个轴的角速度和闭环控制指令的参考值，得到稳定环控制量并输出以控制所述稳定云台的三轴运动。

2.如权利要求1所述的稳定云台转动的控制方法，其特征在于，根据三轴中每个轴的角速度和闭环控制指令的参考值，得到稳定环控制量的公式如下：

其中，u_ci为稳定环控制量，r为闭环控制指令的参考值，ω为三轴中其中一个轴的角速度。

3.如权利要求1所述的稳定云台转动的控制方法，其特征在于，所述根据被跟踪目标相对图像画面中心的脱靶量以及相机的焦距值，得到稳定云台的三轴中每个轴的角度差值的公式如下：

θ＝arctan(n×p_size/L)

其中θ为角度差，n为脱靶量，p_size为像元尺寸，L为焦距。

4.如权利要求1所述的稳定云台转动的控制方法，其特征在于，所述根据稳定云台的三轴中每个轴的角度差值得到跟踪闭环控制量的公式如下：

其中u_ci为跟踪闭环控制量，θ为三轴中每个轴的角度差值。

5.一种稳定级数字控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

图像追踪器，用于检测并获取被跟踪目标相对图像画面中心的脱靶量；

多路信息交互接口，分别与图像追踪器和稳定云台转动的控制芯片连接；

稳定云台转动的控制芯片，用于自检稳定云台且将稳定云台的角度初始化为零；获取被跟踪目标相对图像画面中心的脱靶量以及相机的焦距值，根据被跟踪目标相对图像画面中心的脱靶量以及相机的焦距值，根据稳定云台的三轴中每个轴的角度差值得到跟踪闭环控制量，将跟踪闭环控制量作为稳定环闭环控制指令以进行闭环稳定控制得到的稳定环控制量，将所述得到的稳定环控制量并输出以控制所述稳定云台的三轴运动；

所述控制系统还包括与多路信息交互接口连接的惯性测量器，用于检测并获取稳定云台的稳定框架的惯性角速度和稳定云台的稳定框架的惯性姿态信息。

6.一种稳定云台，其特征在于，所述稳定云台包括如权利要求5所述的稳定级数字控制系统。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任意一项所述方法的步骤。