1.一種穩(wěn)定平臺(tái),其特征在于,固定在移動(dòng)載體之上,所述穩(wěn)定平臺(tái)包括:姿態(tài)測(cè)量裝置、包含第一步進(jìn)電機(jī)和第二步進(jìn)電機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)和處理裝置;其中,所述姿態(tài)測(cè)量裝置與所述處理裝置通信連接,所述處理裝置與所述機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)通信連接;精密載荷固定在所述機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)控平面上;
所述姿態(tài)測(cè)量裝置用于獲取所述移動(dòng)載體的測(cè)量信息并發(fā)送給所述處理裝置;
所述處理裝置用于根據(jù)所述測(cè)量信息計(jì)算電機(jī)的水平指令角和指令角速度所述水平指令角包括俯仰指令角和橫滾指令角;
所述機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)用于根據(jù)所述水平指令角和所述指令角速度調(diào)整第一步進(jìn)電機(jī)和/或第二步進(jìn)電機(jī)以隔離移動(dòng)載體的姿態(tài)變化量使所述穩(wěn)控平面保持水平狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定平臺(tái),其特征在于,所述機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括:穩(wěn)控平面、x軸穩(wěn)控部分、y軸穩(wěn)控部分和固定座;其中所述固定座固定在所述移動(dòng)載體上,所述x軸穩(wěn)控部分和所述y軸穩(wěn)控部分固定在所述固定座上,所述穩(wěn)控平面固定在所述x軸穩(wěn)控部分和所述y軸穩(wěn)控部分;
所述x軸穩(wěn)控部分用于在第一步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)所述穩(wěn)控平面的橫滾角;
所述y軸穩(wěn)控部分用于在第二步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)所述穩(wěn)控平面的俯仰角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定平臺(tái),其特征在于,所述姿態(tài)測(cè)量裝置為移動(dòng)載體上的姿態(tài)測(cè)量源或者加裝的航姿參考系統(tǒng)AHRS測(cè)量部件。
4.一種用于權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的穩(wěn)定平臺(tái)的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:
根據(jù)移動(dòng)載體的測(cè)量信息獲取姿態(tài)測(cè)量源的載體坐標(biāo)系b系與地平面坐標(biāo)系n系之間的轉(zhuǎn)換矩陣
根據(jù)所述轉(zhuǎn)換矩陣和安裝誤差矩陣計(jì)算調(diào)整矩陣
根據(jù)所述調(diào)整矩陣計(jì)算穩(wěn)控平面的俯仰指令角和橫滾指令角;
根據(jù)所述俯仰指令角、所述橫滾指令角利用穩(wěn)定控制算法形成第一步進(jìn)電機(jī)和第二步進(jìn)電機(jī)的脈沖控制量,以使穩(wěn)控平面保持的水平狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的穩(wěn)定平臺(tái)的控制方法,其特征在于,所述安裝誤差矩陣采用以下步驟獲取:
利用傾角傳感器獲取機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的外框平面的俯仰角σx1和橫滾角σy1;
利用所述傾角傳感器獲取姿態(tài)測(cè)量源的基準(zhǔn)面的俯仰角σx2和橫滾角σy2;
根據(jù)俯仰角σx1、橫滾角σy1與俯仰角σx2、橫滾角σy2計(jì)算機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的安裝誤差;安裝誤差包括俯仰俯角σx和橫滾俯角σy;
根據(jù)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的外框平面的載體坐標(biāo)系b′和姿態(tài)測(cè)量源的載體坐標(biāo)系b以及安裝誤差獲取安裝誤差矩陣為:
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的穩(wěn)定平臺(tái)的控制方法,其特征在于,所述速度前饋方法包括:
將所述俯仰指令角、所述橫滾指令角作為前饋控制量直接補(bǔ)償?shù)降谝徊竭M(jìn)電機(jī)和/或第二步進(jìn)電機(jī)的輸入量中;
以及所述角度閉環(huán)方法包括:
根據(jù)所述俯仰指令角、所述橫滾指令角和編碼器獲取的外框平面的俯仰角、橫滾角進(jìn)行比較得到計(jì)算偏差;
利用PID控制器根據(jù)所述計(jì)算偏差獲取第一步進(jìn)電機(jī)和第二步進(jìn)電機(jī)的脈沖控制量。
根據(jù)所述調(diào)整矩陣計(jì)算穩(wěn)控平面的俯仰指令角和橫滾指令角。
7.根據(jù)權(quán)利要求4~6任一項(xiàng)所述的穩(wěn)定平臺(tái)的控制方法,其特征在于,所述俯仰指令角和橫滾指令角γi采用以下公式計(jì)算:
式中,為轉(zhuǎn)換矩陣。