摘要：针对多旋翼无人机(mUAV)机载云台的扰动补偿需求,提出一种基于改进的扰动观测器(IDO,improved disturbance observer)的伺服控制器与减振装置相结合的复合补偿方法。深入分析了IDO的扰动补偿能力和鲁棒性,构建了基于IDO的云台伺服控制结构;依据mUAV机载云台的振动特性,设计出减振装置的结构参数及安装位置。飞行实验表明,引入复合补偿方法后,视轴(LOS)指向误差减小到了0.03°,振动隔离度提高了约15dB。复合补偿方法有效地补偿了机载云台的扰动,完全满足了mUAV机载云台扰动补偿的需求。

摘要：为了补偿多旋翼无人机机载云台的扰动,实现机载云台的稳定跟踪控制,提出基于改进扰动观测器的模糊自适应跟踪控制方法.在原有扰动观测器结构的反馈回路中引入一个补偿控制,构建基于速度信号的改进型扰动观测器结构,分析该结构的补偿扰动能力和鲁棒性;利用模糊系统的逼近性质和李雅普诺夫稳定性原理,设计相应的模糊自适应跟踪控制结构,证明了该控制结构的稳定性.飞行实验表明,应用该控制方法后,视轴稳定误差的均方值小于0.02°,跟踪给定位置信号的跟踪误差小于0.08°,完全能够满足多旋翼无人机机载云台的稳定跟踪控制.引入补偿控制后的扰动观测器补偿扰动能力明显提高,提出的控制方法具有较高的稳定跟踪精度.

摘要：基于MEMS传感器设计了面向机载惯性稳定云台的微姿态参考系统。首先,对磁力计受到的环境干扰磁场的影响进行了信号补偿;然后,在分析角速度陀螺、加速度计和磁力计等传感器特点的基础上,提出一种新的卡尔曼滤波算法模型;最后,通过性能测试,验证了微姿态参考模型具有较好的静态和动态性能,完全满足机载惯性稳定云台的需求。

摘要：现阶段,无人机机载云台对扰动复合补偿功能提出了较高的要求,以扰动观测器为基准对扰动复合补偿系统进行改进,能够有效提升无人机的动力性能。本文在对基于扰动观测器的机载云台扰动复合补偿系统进行简单阐述的基础上,论述了该系统的设计与实现,介绍了减震装置的设计方法,通过仿真分析和飞行实验的方式,对改进后的系统功能进行了测定,以期为相关人士提供借鉴和参考。

摘要：针对超小型无人直升机系统对机载云台的要求,首先,设计了二自由度的机载云台机构,然后,采用MEMS传感器设计了云台系统的微姿态参考系统,其中利用一种卡尔曼滤波算法实现各种传感器信息的融合,从而获得云台系统的最优姿态信息;然后,采用一种自适应模糊控制算法设计了机载云台的控制系统,该模糊控制算法具有模糊规则和解模糊自适应调节的性能;最后,飞行试验验证了云台机构、传感器系统和控制系统的可行性。

摘要：为了使多旋翼无人飞行器在飞行过程中获取的机载视频图像清晰且稳定,设计一种基于STM32和自适应互补滤波算法的机载惯性稳定云台。该云台利用自适应互补滤波对俯仰、滚转和偏航三个通道上的姿态信息进行融合,实时驱动直流无刷电机进行机载云台的姿态调整,保持机载云台在惯性空间中的稳定性。实验结果表明,视轴稳定精度达到0.26 mrad,满足多旋翼无人飞行器的应用需求。

摘要：为实现无人机载荷姿态的精确控制,提出无人机机载伺服云台多模式控制及分析方法。根据工程中实际使用需求,提出机载云台的3种控制模式即手动模式、自稳模式以及跟踪模式;根据某型机载云台使用需求,确定了直流力矩电机作为执行元件。基于使用需求,完成云台伺服电机的选型,建立了伺服电机数学模型;基于所建立的伺服电机数学模型以及3种控制模式的特点,设计了3种控制模式的控制及分析方法。通过仿真验证了所设计的控制方法的可行性及有效性。