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最先做的云台是两个航模舵机组装起来的,后来在其基础上增加了陀螺增稳功能,但是航模舵机本身属于低端的位置控制式伺服系统(精度和动态都很低端),这限制了他在陀螺增稳云台上的效果的发挥。于是着手开发空心杯减速电机驱动的电机版增稳云台。当时的一些实验视频资料在这里:http://u.youku.com/user_video/uid_violit.html
视频1#和4#的铝合金云台结构由网友WUXUMIN1975设计加工,感谢他的支持。
大概总结一下这些种云台的特点和我的轨迹:
1、舵机版云台:一定要使用运转顺滑、空回较小的优质舵机,如果需要较大的力矩也可以将舵机改造为多圈旋转,然后加上减速器(齿轮或者同步带)。这种云台的优点是很简单,但是由于直接使用舵机内部的控制,舵机的定位精度和刚度不够高,因此增稳得精度大打折扣;另外运动速度是通过位置控制的拟合实现的,所以在慢速状态下会有跳动地感觉,也就是说动态性能不平滑、不迅速。
2、电机版云台:为了实验空心杯减速电机,淘宝上各种二手电机都买了一些,烧钱可观!控制板要做上多电机驱动这一部分。这种方式的可控性要强很多,尤其是调速范围要大得多。但是后来发现工业上用的空心杯减速电机的输出轴回差较大,一般有3~6度,比舵机的还要大不少(好的舵机只有1度左右)!
为了解决空心杯减速电机回差大的问题,又想了一个办法:双电机消回差。在这条路上又走了一段距离,取得一些效果改善,但还是无法达到理想中的效果!
通过初步研究伺服系统,我发现应该给电机加上电流环才能提高其可控性!于是,我又踏上了电机伺服系统的研究道路。
另:这些云台实验使用了仿人智能控制算法(和无刷版XUFO的是一样的),感觉效果不错,但是这个算法对微分信号的依赖性比较高,为了获得较好的微分数据,特意仿真实验了运放微分电路,这样使得微分的质量比最初的“差分+滤波”提高了若干倍。