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两自由度航拍云台控制系统设计

两自由度航拍云台控制系统设计

摘要：本文提出了二自由度航拍云台，以现有的单片机技术和控制理论为依托，研究如何从硬件和软件两方面，让系统能够满足航拍的功能。硬件核心处理器采用的是TSM320F2812芯片，云台驱动源采直流电机，在传感器的选择上面选用了编码器和加速度陀螺仪对云台进行精准的位置和姿态分析。论文采用模块化的设计理念，通过外围电机驱动电路来驱动直流电机，实现电机的正转与反转。运用PID算法来调节PWM输出，保证了云台的匀速、稳定、精确运行。

关键词：二自由度云台；TSM320F2812；编码器；直流电机；PID控制算法

Design of Control System of Two Degrees of Freedom of The Aerial Platform

Abstract: Two degree of freedom aerial platform is proposed in this paper. To existing microcontroller technology and control theory relying on, study how to from two aspects of hardware and software allows the system to can satisfy the aerial function. Using hardware core processor chip TSM320F2812. Pan tilt drive source DC motor, on top of the sensor selection chooses the encoder and gyroscope acceleration of PTZ for accurate analysis of position and gesture. The modular design concept, through the periphery of a motor driving circuit to drive the DC motor, the motor forward and inversion. Using PID algorithm to adjust the PWM output, to ensure that the head of the uniform, stable and accurate operation.

Keywords: Two degree of freedom platform; TSM320F2812; encoder; DC motor; PID control algorithm

目录

第1章绪论……………………………………………….. 1

1.1 二自由度航拍云台……………………………………. 1

1.2 研究的背景和意义……………………………………. 1

1.3 国内外的研究现状……………………………………. 2

1.4 本课题的研究主要内容………………………………… 3

第2章系统总体设计方案…………………………………….. 4

2.1 云台基础…………………………………………… 4

2.2 电机驱动方式及传感器的选择…………………………… 4

2.3 角度检测装置的选择………………………………….. 5

2.4 总体控制方案……………………………………….. 6