四旋翼无人机航拍云台的控制系统设计

林 峰，王晓晓，曲晓光

(沈阳航空航天大学 自动化学院，沈阳 110136)



四旋翼无人机航拍云台的控制系统设计

林 峰，王晓晓，曲晓光

(沈阳航空航天大学 自动化学院，沈阳 110136)

四旋翼航拍云台是低空机载拍摄中稳定相机视轴的稳定平台,选取两轴云台为设计对象,对云台的控制系统进行设计研究。其中控制系统包括视轴框架传感器,云台主控制器,云台框架电机,云台框架四部分组成。通过闭环控制反馈传感器对云台电机检测的位置信号到主控制器中，主控制器处理信号并控制电机转矩，使云台电机隔离无人机的机体扰动，可靠稳定地完成航拍任务。改进了传统人工调节PID控制参数的繁琐方式，采用遗传算法来整定PID控制参数，并通过仿真验证了该方法整定的参数使控制系统无超调，响应速度快。

控制系统;遗传算法；四旋翼无人机；航拍云台；PID

近年来，随着自动控制技术、机械制造、无线传输等高新科技水平的不断提高，无人机技术逐渐进入了民用领域，单纯的无人机飞行没有实际的应用价值，但是无人机装载设备在恶劣的环境中进行实际任务的执行就显出了很高的价值。无人机(Unmanned Aerial Vehicles，UAV)低空遥感技术是当今国内外研究热点之一，航拍是低空遥感技术中的一种，使用相应的机载遥控设备实现空中拍摄、测绘、海洋监测、森林防火等应用，稳定的机载平台在其中发挥着重要作用。为获取高质量的低空遥感影像，机载测量设备(如照相机、摄像机等)必须固定在高度稳定的云台上[1-2]。……