冯志刚，舒 林

(沈阳航空航天大学 自动化学院，沈阳 110136)

基于ARM的航拍三轴云台控制系统设计与研究

冯志刚，舒 林

(沈阳航空航天大学 自动化学院，沈阳 110136)

随着机载云台技术的快速发展，搭载稳定云台的无人机具备快速目标搜索和跟踪能力。由于云台常在复杂环境下执行任务，不可避免地会受到风阻力、机械振动、负载扰动等多种因素影响。传统的云台控制系统采用经典的PID控制，但在复杂的环境中，由于外扰突变，传统的PID不能跟踪突变量的变化，造成控制系统控制精度下降和响应速率减慢。设计基于ARM的硬件平台，运用神经网络云台控制技术，在方向恒定、风速5.95 m/s情况下，云台的姿态角度误差在±5°以内，能够实现云台的稳定控制。

无人机；云台；PID；ARM;神经网络

陀螺稳定云台是随着陀螺仪的演变而发展，目前在国外，稳定云台广泛应用在军事上，其控制精度和其他各种性能指标都达到了很高的水平[1]。如以色列的ESP—600C型无人机机载光电侦察云台视轴稳定精度为 15 μrad、俯仰为+10°～-110°、方位转动为360°×N、最大角速度为50°/s、最大角加速度。以色列的COMPASS型无人机机载光电侦察云台视轴稳定精度为 25 μrad、俯仰为+35°～ -85°、方位转动为360°×N、最大角速度为60°/s[2]。

国内对稳定云台系统的研究起步相对比较晚，90 年代初才开始研制机载陀螺稳定云台。1987 年，哈工大研制的“GZT”型双轴位置转台，位置精度达到 0.1 s。同年，6354所与哈工大共同研制的CCGT型双轴测试转台，可以测定漂移为3.6 s/h的陀螺，精度达到了1.5 s[3]。1990年，303所成功研制出了SGT-1型三轴捷联惯性导航测试转台，该转台三轴回转精度达到了±2 s，相邻两轴垂直精度为±1 s，测角精度为1 s。……