专利汇可以提供一种适应多种环境的稳定平台专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 设计了一种适应多种环境工作的稳定平台。该稳定平台可通过MEMS 陀螺仪 检测因环境变化引起的 角 速率信息,稳定平台的PID参数根据环境中的角速率信息实现智能规划,达到任意环境下可自由切换PID 算法 的目的,进而提高平台稳定 精度 。该惯性测量组合包括三轴陀螺仪、三轴 加速 度计 、三轴磁 力 计、主控 制芯 片和 姿态 解算算法,惯性测量组合输出航向角、 横滚 角、 俯仰 角。姿态解算算法采用四元数姿态解算算法。解算后的姿态反馈给驱动 电机 ,通过智能规划后的PID算法,进行姿态稳定控制,实现平台稳定效果。,下面是一种适应多种环境的稳定平台专利的具体信息内容。
1.一种适应多种环境工作的稳定平台,其特征在于,所述稳定平台包括姿态测量组件、稳定平台、控制电路及驱动电路;
所述姿态测量组件上设置在稳定平台内框转子上,所述姿态测量组件测量姿态数据,所述控制电路接收姿态数据,反馈控制驱动电路控制稳定平台的内框转子,实现稳定;
所述姿态测量组件包括三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁力计;
所述三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁力计进行姿态解算得出初始姿态角;
所述增量式PID控制算法包括,控制器增量
增量式控制算法递推公式控制器输出:uk=uk-1+Δuk,其中T表示采样周期,Kp、Ti、Td表示PID三个参数;其中增量式PID算法参数根据陀螺仪检测的角速率信息ω确定,及Kp=k1(ω)·f1(ω);Ti=k2(ω)·f2(ω);Td=k3(ω)·f3(ω);k1、k2、k3为校正系数,可根据ω查表获得,f1、f2、f3为控制传递函数;
所述三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁力计进行姿态解算得出初始姿态角包括:
(1)通过三轴陀螺仪、三轴加表、三轴磁力计九轴原始数据输入;
(2)重力加速度、磁力计数据归一化处理;
(3)重力分量、磁场分量提取;
(4)求出姿态误差;
(5)姿态误差积分;
(6)陀螺角速率互补滤波修正;
(7)求解四元数微分方程;
(8)四元数归一化;
(9)四元数求解欧拉角;
所述稳定平台调平控制算法,由惯组测量组合将姿态信息传输给电机执行结构,并根据不同环境下更新的PID参数调整平台保持水平。
2.根据权利要求1所述的一种适应多种环境工作的稳定平台,其特征在于,利用姿态测量组件中的陀螺仪检测因环境变化引起的角速率信息ω;
所述稳定平台控制PID参数根据环境引起的角速率信息进行智能规划;
测得的初始姿态角反馈给电机执行机构,并通过智能规划的PID控制算法实现平台稳定效果。
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