1.一種穩(wěn)定平臺,其特征在于,固定在移動載體之上,所述穩(wěn)定平臺包括:姿態(tài)測量裝置、包含第一步進電機和第二步進電機的機械轉動結構和處理裝置;其中,所述姿態(tài)測量裝置與所述處理裝置通信連接,所述處理裝置與所述機械轉動結構通信連接;精密載荷固定在所述機構轉動結構的穩(wěn)控平面上;
所述姿態(tài)測量裝置用于獲取所述移動載體的測量信息并發(fā)送給所述處理裝置;
所述處理裝置用于根據所述測量信息計算電機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;
所述機械轉動結構用于根據所述水平指令角和所述指令角速度調整第一步進電機和/或第二步進電機以隔離移動載體的姿態(tài)變化量使所述穩(wěn)控平面保持水平狀態(tài)。
2.根據權利要求1所述的穩(wěn)定平臺,其特征在于,所述機械轉動結構包括: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電機轉動時調節(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電機轉動時調節(jié)所述穩(wěn)控平面的俯仰角。
3.根據權利要求1所述的穩(wěn)定平臺,其特征在于,所述姿態(tài)測量裝置為移動載體上的姿態(tài)測量源或者加裝的航姿參考系統(tǒng)AHRS測量部件。
4.一種用于權利要求1~3任一項所述的穩(wěn)定平臺的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:
根據移動載體的測量信息獲取姿態(tài)測量源的載體坐標系b系與地平面坐標系n系之間的轉換矩陣
根據所述轉換矩陣和安裝誤差矩陣計算調整矩陣
根據所述調整矩陣計算穩(wěn)控平面的俯仰指令角和橫滾指令角;
根據所述俯仰指令角、所述橫滾指令角利用穩(wěn)定控制算法形成第一步進電機和第二步進電機的脈沖控制量,以使穩(wěn)控平面保持的水平狀態(tài)。
5.根據權利要求4所述的穩(wěn)定平臺的控制方法,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械轉動結構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)測量源的基準面的俯仰角σx2和橫滾角σy2;
根據俯仰角σx1、橫滾角σy1與俯仰角σx2、橫滾角σy2計算機械轉動結構的安裝誤差;安裝誤差包括俯仰俯角σx和橫滾俯角σy;
根據機械轉動結構的外框平面的載體坐標系b′和姿態(tài)測量源的載體坐標系b以及安裝誤差獲取安裝誤差矩陣為:
6.根據權利要求4所述的穩(wěn)定平臺的控制方法,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償到第一步進電機和/或第二步進電機的輸入量中;
以及所述角度閉環(huán)方法包括:
根據所述俯仰指令角、所述橫滾指令角和編碼器獲取的外框平面的俯仰角、橫滾角進行比較得到計算偏差;
利用PID控制器根據所述計算偏差獲取第一步進電機和第二步進電機的脈沖控制量。
根據所述調整矩陣計算穩(wěn)控平面的俯仰指令角和橫滾指令角。
7.根據權利要求4~6任一項所述的穩(wěn)定平臺的控制方法,其特征在于,所述俯仰指令角和橫滾指令角γi采用以下公式計算:
式中,為轉換矩陣。