[發(fā)明專利]一種基于細(xì)分驅(qū)動(dòng)的高精度云臺(tái)控制與實(shí)現(xiàn)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010927206.4
• 申請(qǐng)日: 2020-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN112083673A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅統(tǒng)桂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市沃瑞珂科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042;H02P8/22
• 代理公司: 深圳市深聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44357
• 代理人: 張琪

本發(fā)明公開了一種基于細(xì)分驅(qū)動(dòng)的高精度云臺(tái)控制與實(shí)現(xiàn)方法，特別是涉及云臺(tái)控制技術(shù)領(lǐng)域，通過系統(tǒng)參數(shù)配置單元根據(jù)撥碼開關(guān)的選擇來配置云臺(tái)的地址與通信速率，隨后通過RS485通信單元接收通用的PelcoD協(xié)議對(duì)云臺(tái)進(jìn)行控制。該種基于細(xì)分驅(qū)動(dòng)的高精度云臺(tái)控制與實(shí)現(xiàn)方法，通過嵌入式微控制單元、RS485通信單元、系統(tǒng)參數(shù)配置單元以及步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)單元的配合，采用步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，通過對(duì)電機(jī)的加減速算法和電機(jī)的運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)細(xì)分?jǐn)?shù)的切換算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)云臺(tái)的高精度與平穩(wěn)控制，大大提高了云臺(tái)在特殊應(yīng)該場(chǎng)景對(duì)云臺(tái)精度和平穩(wěn)度的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及云臺(tái)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于細(xì)分驅(qū)動(dòng)的高精度云臺(tái)控制與實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

云臺(tái)是安裝、固定攝像機(jī)的支撐設(shè)備，它分為固定和電動(dòng)云臺(tái)兩種，固定云臺(tái)適用于監(jiān)視范圍不大的情況，在固定云臺(tái)上安裝好攝像機(jī)后可調(diào)整攝像機(jī)的水平和俯仰的角度，達(dá)到最好的工作姿態(tài)后只要鎖定調(diào)整機(jī)構(gòu)就可以了，電動(dòng)云臺(tái)適用于對(duì)大范圍進(jìn)行掃描監(jiān)視，它可以擴(kuò)大攝像機(jī)的監(jiān)視范圍，電動(dòng)云臺(tái)高速姿態(tài)是由兩臺(tái)執(zhí)行電動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)接受來自控制器的信號(hào)精確地運(yùn)行定位，在控制信號(hào)的作用下，云臺(tái)上的攝像機(jī)既可自動(dòng)掃描監(jiān)視區(qū)域，也可在監(jiān)控中心值班人員的操縱下跟蹤監(jiān)視對(duì)象。

目前的云臺(tái)在使用過程中的精度和平穩(wěn)度都達(dá)不到一些特殊場(chǎng)景的需求，比如使用云臺(tái)來搭載：遠(yuǎn)距離監(jiān)控、遠(yuǎn)距離拾音、遠(yuǎn)距離測(cè)距和精準(zhǔn)抓拍等設(shè)備，無法做到平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)和精準(zhǔn)定位，目標(biāo)無法準(zhǔn)確的捕捉，這都是因?yàn)樵婆_(tái)使用的同步電機(jī)和驅(qū)動(dòng)方式已經(jīng)決定了很難達(dá)到高端應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于細(xì)分驅(qū)動(dòng)的高精度云臺(tái)控制與實(shí)現(xiàn)方法，解決了目前的云臺(tái)在使用過程中的精度和平穩(wěn)度都達(dá)不到一些特殊場(chǎng)景的需求的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于細(xì)分驅(qū)動(dòng)的高精度云臺(tái)控制方法，包括如下步驟：

步驟一、DC-DC單元包括DC-DC單元轉(zhuǎn)換電路1和DC-DC單元轉(zhuǎn)換電路2，通過DC-DC單元根據(jù)輸入的電源轉(zhuǎn)換出各個(gè)模塊和外圍設(shè)備需求的電源，隨后通過電動(dòng)鏡頭控制單元和攝像機(jī)控制單元分別外接電動(dòng)鏡頭和攝像機(jī)單元；

步驟二、通過系統(tǒng)參數(shù)配置單元根據(jù)撥碼開關(guān)的選擇來配置云臺(tái)的地址與通信速率，隨后通過RS485通信單元接收通用的PelcoD協(xié)議對(duì)云臺(tái)進(jìn)行控制；

步驟三、設(shè)置限位開關(guān)檢測(cè)單元為檢測(cè)云臺(tái)的基準(zhǔn)點(diǎn)，由于嵌入式微控制單元是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)控制各個(gè)功能模塊的工作和對(duì)應(yīng)算法與功能的實(shí)現(xiàn)，使得RS485通信單元可以利用嵌入式微控制單元將控制信息傳輸至步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)單元，使得步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)單元控制步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)，完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)控制。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)單元包括積分電路。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述控制步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)時(shí)，所述嵌入式微控制單元對(duì)積分電路進(jìn)行運(yùn)算。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述步驟二中，RS485通信單元還可控制雨刷噴淋控制單元，這樣可以進(jìn)行對(duì)雨刷器和外部水箱的控制。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述步驟三中，步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)單元控制步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)對(duì)云臺(tái)的使用數(shù)據(jù)和參數(shù)將會(huì)被數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)。

一種基于細(xì)分驅(qū)動(dòng)的高精度云臺(tái)控制方法的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟：