[发明专利]一种风力发电机机舱双路摄像头防抖系统

摘要

本发明公开了一种风力发电机机舱双路摄像头防抖系统，属于风力发电装置技术领域。对于现在的发明和技术无法解决风机复杂多变、不可预测的抖动的问题：由于相机和移动机器人视觉系统的抖动情况相对较为简单，现有的针对相机和移动机器人视觉系统的防抖装置只能满足解决这种简单的抖动问题。本发明采用多传感器融合技术和多路电机协同控制，能够实时检测传回发生抖动的方向和距离，通过计算得到补偿校正的最优路径，而且本发明并没有采用传统的PID控制算法，而是采用无模型自适应控制算法实现对多路电机的协同控制，以实现实时检测、精确控制、迅速校正、视频防抖的目的。

主权项

1.一种风力发电机机舱双路摄像头防抖系统，其特征在于：该系统包括双路摄像头防抖装置和防抖控制算法模块两部分，防抖控制算法模块嵌入在双路摄像头防抖装置中；/n双路摄像头防抖装置由防抖机构、多路检测传感器单元、电机控制机构三个部分组成；防抖机构由固定基座、左右移动单元、前后移动单元、俯仰单元和偏摆单元构成，固定基座为整个防抖装置的固定单元，固定基座安装在风力发电机机舱，前后移动单元、左右移动单元、俯仰单元和偏摆单元都设置在固定基座上；/n多路检测传感器单元由第一振动传感器、第二振动传感器、惯性测量单元和四路磁场转角传感器构成，第一振动传感器、第二振动传感器和惯性测量单元都安装在固定基座上，四路磁场转角传感器分别安装在靠近四路电机的位置；电机控制机构由主控制器、电机驱动和伺服反馈单元组成；/n左右移动单元由左右移动驱动电机、左右移动滑轨a、左右移动滑轨b、左右移动滑块、左右移动传动齿轮、左右移动齿条和左右固定架构成，左右移动滑轨a、左右移动滑轨b平行布置；左右移动驱动电机通过左右移动传动齿轮和运动齿条带动左右固定架在左右移动滑轨a、左右移动滑轨b上做左右移动；前后移动单元安装在左右固定架上；/n前后移动单元由前后移动驱动电机、前后移动滑轨a、前后移动滑轨b、前后移动滑块、前后移动传动齿轮、前后移动运动齿条和前后固定架构成，前后移动滑轨a、前后移动滑轨b平行布置；前后移动驱动电机通过前后移动传动齿轮和运动齿条带动前后固定架在前后移动滑轨a、前后移动滑轨b上做前后运动；偏摆单元均安装在前后固定架上；/n偏摆单元由偏摆驱动电机、偏摆传动齿轮、偏摆固定轴架和偏摆运动轴盘构成；偏摆驱动电机通过传动齿轮带动偏摆运动轴盘相对偏摆固定轴架做偏摆运动；俯仰单元安装在偏摆运动轴盘上；/n俯仰单元由俯仰驱动电机、俯仰传动齿轮、俯仰传动皮带、俯仰固定支架和俯仰运动支架构成；俯仰驱动电机通过俯仰传动齿轮和传动皮带带动俯仰运动支架做俯仰运动；高清摄像头和红外摄像头组成的双路摄像头安装在俯仰运动支架上；/n多路检测传感器单元是基于多传感器融合技术实现，多路检测传感器单元由两个振动传感器、一个惯性测量单元和四个磁场转角传感器构成，两个振动传感器分别用来检测前后和左右两个方向的抖动偏移，惯性测量单元用来检测抖动的俯仰角和偏摆角以及前后、左右两个方向抖动的加速度信息，四个磁场转角传感器分别用来测量前后移动驱动电机、左右移动驱动电机、俯仰驱动电机和偏摆驱动电机四个电机的转角；/n电机控制机构包括主控制器、电机驱动和伺服反馈单元组成；主控制器完成抖动信息的处理和控制命令的输出即防抖控制算法输出，由于整个系统安装环境的特殊性，在主控制器前端加入隔离电路和防雷电路，以确保系统安全、可靠的运行；电机驱动完成对前后移动驱动电机、左右移动驱动电机、俯仰驱动电机和偏摆驱动电机的运动控制，通过主控制器的控制，实现对抖动的校正；伺服反馈单元用于检测电机转过的角度，实现对抖动校正的精确控制，采用磁场转角传感器检测电机的转角，通过反馈控制实现对电机转角的精确控制，更好的解决风力发电机机舱视频监控系统的抖动；/n多路检测传感器单元将采集到的风力发电机机舱抖动信息传输给主控制器进行处理，通过主控制器内的相应控制算法计算得到防抖控制调节指令，输出防抖控制指令给各驱动电机驱动器，各电机带动相应的运转机构对抖动进行校正补偿，从而确保双路摄像头相对地面静止，实现对风力发电机机舱运行情况的实时监控和红外成像画面的准确采集。/n