[發明專利]云臺控制方法、云臺控制系統及云臺設備

有效

• 申請號: 201710075508.1
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN108427407B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 田瑜;江文彥
• 申請（專利權）人: 昊翔電能運動科技（昆山）有限公司
• 主分類號: G05D1/00
• 分類號: G05D1/00;G05D1/08;G05D3/20;H04N5/232
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 臧靜

本發明提供了一種云臺控制方法、云臺控制系統及云臺設備，其中的云臺控制方法，包括：實時獲取云臺的Pitch軸的模擬位置信息、測量位置信息和模擬角速度信息；計算Pitch軸的模擬位置信息和Pitch軸測量位置信息之間的第一位置誤差；對第一位置誤差進行比例微分計算，在比例微分計算時使用模擬角速度信息對第一位置誤差進行補償；根據補償后進行比例微分計算的結果，生成對Pitch軸電機的力矩進行控制的第一力矩控制指令，以控制Pitch軸電機的力矩使Pitch軸到達Pitch軸的模擬位置信息對應的位置。本發明的云臺控制方法、云臺控制系統及云臺設備，采用有刷電機，使云臺設備在手動調整Pitch軸和/或Yaw軸視角的過程中手感平滑，具有良好的隨動效果。

技術領域

本發明涉及云臺設備技術領域，具體地涉及一種云臺控制方法、云臺控制系統和云臺設備。

背景技術

目前市面上主要的手持云臺是直流無刷云臺，直流無刷云臺有噪音小的優點，但是成本太高，所以導致直流無刷云臺在進行市場化的過程中，無法普及到更多的用戶。

而且，目前的無刷云臺在跟蹤拍攝方面主要是依靠攝像頭自動跟蹤拍攝或定視角拍攝，在跟蹤時主要是對航向角進行跟蹤，成本要求也相對較高，跟蹤拍攝時有時候響應不及時，有一定的局限性。由于拍攝的目標或視角范圍是需要實時調整的，使得無刷云臺在很多拍攝領域的實用性方面也有一定的局限，例如如果目標移動速度過快可能就會出現目標丟失或不能準確跟蹤的情況。

發明內容

本發明提供了一種云臺控制方法、云臺控制系統及云臺設備，解決手持云臺在手持操作過程中的抖動、震動或目標移動速度過快等影響云臺攝像質量的問題。

根據本發明的第一個方面，提供了一種云臺控制方法，包括：

實時獲取云臺的Pitch軸的模擬位置信息、測量位置信息和模擬角速度信息；

計算所述Pitch軸的模擬位置信息和Pitch軸的測量位置信息之間的第一位置誤差；

對所述第一位置誤差進行比例微分計算，在比例微分計算時使用模擬角速度信息對所述第一位置誤差進行補償；

根據補償后進行比例微分計算的結果，生成對Pitch軸電機的力矩進行控制的第一力矩控制指令，以控制所述Pitch軸電機的力矩使所述Pitch軸到達所述Pitch軸的模擬位置信息對應的位置；

和/或，實時獲取云臺的Yaw軸的模擬位置信息、測量位置信息和模擬角速度信息；

計算所述Yaw軸的模擬位置信息和所述Yaw軸的測量位置信息之間的第二位置誤差；

對所述第二位置誤差進行比例微分計算，在比例微分計算時使用模擬角速度信息對所述第二位置誤差進行補償；

根據補償后進行比例微分計算的結果，生成對Yaw軸電機的力矩進行控制的第二力矩控制指令，以控制所述Yaw軸電機的力矩使所述Yaw軸到達所述Yaw軸的模擬位置信息對應的位置。

可選擇地，云臺控制方法，還包括：

實時獲取云臺的Roll軸的測量位置信息；

計算所述云臺的Roll軸轉角為0時對應的所述Roll軸的位置信息與所述Roll軸的測量位置信息之間的第三位置誤差；

對所述第三位置誤差進行比例積分微分計算；

根據比例積分微分計算的結果，生成對Roll軸電機的力矩進行控制的第三轉矩控制指令，以控制所述云臺的Roll軸復位到Roll軸轉角為0的位置。

可選擇地，實時獲取云臺的Pitch軸的模擬位置信息、測量位置信息，包括：

通過陀螺儀測量得到所述云臺的三軸加速度和角速度信息；