面向小型无人机的两轴稳像云台控制系统

针对在小型无人机飞行过程中,机载光电成像探测器因抖动产生的图像虚影、视轴偏移的问题。在传统单处理器控制的基础上,设计了双处理器共同控制的两轴云台稳像控制系统,该系统通过四元数姿态解算法、模糊PID控制器和三阶Hermite插值降速曲线完成系统软件设计,实现云台自稳定和运动控制。同时,分析了该系统的组成及工作原理,给出了该系统控制电路中重要芯片的选型及电路设计。实验结果表明,在±5°、2 Hz扰动条件下,航向轴和俯仰轴的稳定隔离度分别为0.55%和0.88%。实现了对两轴云台稳像的运动控制并有效隔离两轴扰动,可应用于机载光电载荷的运动控制及视轴稳定。