[发明专利]一种主动式防抖云台及其控制方法

权利要求书

1.一种主动式防抖云台，包括机架组件、电机组件、拍摄设备以及控制组件，所述控制组件包括处理器和惯性传感器，所述惯性传感器检测所述拍摄设备的姿态信息，所述处理器根据所述姿态信息控制所述电机组件；其特征在于，所述电机组件为DD直驱电机，DD直驱电机连接机架组件，用于驱动机架组件相对所述拍摄设备转动。

2.根据权利要求1所述的一种主动式防抖云台，其特征在于，所述惯性传感器为六轴惯性传感器。

3.一种主动式防抖云台的控制方法，其特征在于，所述主动式防抖云台采用权利要求1所述的主动式防抖云台实现，上述方法包括如下步骤：

处理器预先设定目标角度；

处理器解算惯性传感器的加速度计、陀螺仪数据得到姿态角度和角速度ω；

处理器计算姿态角度与目标角度的角度差值e，将所述角度差值e与角速度ω与作为输入量，通过PID控制算法计算出DD直驱电机的输出控制量；

处理器将输出控制量传送至DD直驱电机，DD直驱电机根据输出控制量驱动机架组件。

4.根据权利要求3所述的一种主动式防抖云台的控制方法，其特征在于，所述PID控制算法中的比例系数P、积分系数I和微分系数D与角度差值e的关系为：

P(e(t))＝a_p+b_p(1-sech(c_pe(t)))，其中P为比例参数，a_P、b_P、c_P为正实常数，参数P取值范围为[a_P，a_P+b_P]，c_P为调整参数P变化速率；

I(e(t))＝a_Isech(c_Ie(t)))，其中I为积分参数，a_I、c_I为正实常数，参数I取值范围为(0，a_I]，c_I为调整参数I变化速率；

当误差变化率e_v小于或等于0时，D(e(t))＝a_D+b_D/(1+d_Decp(c_De(t)))；

当误差变化率e_v大于0时，D(e(t))＝a_D+b_D/(1+d_Decp(-c_De(t)))，其中，D为微分参数，a_D、b_D、c_D、d_D为正实常数，参数D取值范围为(a_D，a_D+b_D)，c_D为调整参数D变化速率。

5.根据权利要求4所述的一种主动式防抖云台的控制方法，其特征在于，还包括步骤：a_p、b_p、c_p、a_I、c_I、a_D、b_D、c_D、d_D的数值经过粒子群优化算法优化。