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《西安工业大学》 2011年
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基于陀螺仪的空中云台稳像系统研究

方小平  
【摘要】:空中云台在测试地面上的固定目标时会受到风、空气动力以及自身抖动等因素的影响,使被跟踪到的固定目标图像可能会产生重叠或旋转,从而影响测试效果。基于以上分析,论文设计了基于微惯性陀螺仪的稳像控制系统。此系统隔离了各种扰动对空中云台的影响,使云台上的摄像设备能够对被跟踪到的目标进行图像稳定。从而使空中云台的测量精度因而会得到很大的提升。 论文提出了空中云台进行稳像的必要性,进而阐述了稳像的原理和方法,在此基础上通过深入论证,最终设计出了稳像控制系统的总体方案。论文分析了陀螺仪的发展应用,研究了基于陀螺仪的原理结构并根据项目实际选择了ADXRS300型号陀螺为系统传感器,分析了云台设计的关键因素并结合其工作环境设计了云台稳像系统框架,按照稳像要求完成了系统各个组成部分的设计与硬件的选型工作。论文从软件和硬件设计的角度出发进行控制算法的研究,通过边实验边分析边改进来不断完善相应的控制方法以提高稳像的精度和可靠性,同时将不同的改进方法运用到稳像系统中并成功完成了调试,利用MATLAB对实验数据进行统计分析,最终得出最优的稳像控制方法。 实验表明,系统能够实现空中云台上对地面固定目标图像实施实时稳像的目标,基本上满足控制系统稳、准、快的控制要求,对后期的应用研究具有很好的参考价值。
【学位授予单位】:西安工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP273

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【参考文献】
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