JPH0678182A - 安定化雲台サーボループ回路 - Google Patents
安定化雲台サーボループ回路Info
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- JPH0678182A JPH0678182A JP4227216A JP22721692A JPH0678182A JP H0678182 A JPH0678182 A JP H0678182A JP 4227216 A JP4227216 A JP 4227216A JP 22721692 A JP22721692 A JP 22721692A JP H0678182 A JPH0678182 A JP H0678182A
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- outermost
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 より安定な雲台を得る。
【構成】 角速度センサ８からの角速度と、レゾルバ２
０とレゾルバディジタルコンバータ２１とで構成される
角度検出部１９の内軸の姿勢角とが、乗算型Ｄ／Ａコン
バータ１６とマイクロコンピュータ１７で構成される非
線形アンプ部１５に入力され、非線形アンプ部１５から
は内軸の姿勢角に依存した最外軸回りの慣性能率が出力
さる。この慣性能率がゲイン及び位相補償装置１１に入
力され、ゲイン及び位相補償装置１１の出力は積分装置
１２に入力されて積分され、その積分結果が物理的座標
変換装置１３に入力され、座標変換された出力が角速度
センサ８に供給される。
０とレゾルバディジタルコンバータ２１とで構成される
角度検出部１９の内軸の姿勢角とが、乗算型Ｄ／Ａコン
バータ１６とマイクロコンピュータ１７で構成される非
線形アンプ部１５に入力され、非線形アンプ部１５から
は内軸の姿勢角に依存した最外軸回りの慣性能率が出力
さる。この慣性能率がゲイン及び位相補償装置１１に入
力され、ゲイン及び位相補償装置１１の出力は積分装置
１２に入力されて積分され、その積分結果が物理的座標
変換装置１３に入力され、座標変換された出力が角速度
センサ８に供給される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は例えば、高倍率ビデオ
カメラ等の空間安定化に用いられる安定化雲台サーボル
ープ回路、特に最外軸より内軸の慣性能率が直交３軸に
関し大きく異なる多軸安定雲台のサーボループ回路に関
する。
カメラ等の空間安定化に用いられる安定化雲台サーボル
ープ回路、特に最外軸より内軸の慣性能率が直交３軸に
関し大きく異なる多軸安定雲台のサーボループ回路に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図２、３を用いて、従来の安定化雲台サ
ーボループ回路の一例を説明する。図３は３軸の安定化
雲台１を示している。この３軸の安定化雲台１は、例え
ば最外方形枠体３０の対向辺の各中央部から同一直線上
で最外軸３１−１、３１−２が外側に突出固定され、最
外方形枠体３０の他の対向辺の各中央部から同一直線上
で中間軸３２−１、３２−２が内側に突出固定され、最
外方形枠体３０内においてこの枠面と垂直な枠面を持つ
内側方形枠体３３が両中間軸に３２−１、３２−２に回
動自在に保持される。最外軸３１−１、３１−２と中間
軸３２−１、３２−２とは互いに直角をなし、これら最
外軸３１−１、３１−２及び中間軸３２−１、３２−２
との両者に直角な最内軸３４−１、３４−２が、内側方
形枠体３３の対向辺の中央部から内側に突出固定され、
内側方形枠体３３内で最内軸機構部３５が両最内軸３４
−１、３４−２に回動自在に保持される。この安定化雲
台１はその最外軸３１−１、３１−２にて回転自在に、
図示していない、支持体に取り付けられる。この機構
（ジンバルとも言われる）において最内軸機構部３５は
３軸の角度自由度を持ち、その最内軸機構部３５に取り
付けられた角速度センサ（ジャイロ）８により最内軸機
構部３５は慣性空間に安定化され、且つ、その自由度に
対し外部からの信号により方向（姿勢）が変更できる様
に構成されている。この安定化雲台１の最内軸機構部３
５に搭載されるものとしては、例えば航空機上での高倍
率ビデオカメラ９がある。安定化雲台なしで航空機上で
高倍率ビデオカメラを使用した場合、ビデオカメラに加
わる角振動や外部憂乱のために画像揺れが生じる。この
不具合を避けるために安定化雲台が用いられる。なお、
安定化雲台はスタビライザとも言われる。
ーボループ回路の一例を説明する。図３は３軸の安定化
雲台１を示している。この３軸の安定化雲台１は、例え
ば最外方形枠体３０の対向辺の各中央部から同一直線上
で最外軸３１−１、３１−２が外側に突出固定され、最
外方形枠体３０の他の対向辺の各中央部から同一直線上
で中間軸３２−１、３２−２が内側に突出固定され、最
外方形枠体３０内においてこの枠面と垂直な枠面を持つ
内側方形枠体３３が両中間軸に３２−１、３２−２に回
動自在に保持される。最外軸３１−１、３１−２と中間
軸３２−１、３２−２とは互いに直角をなし、これら最
外軸３１−１、３１−２及び中間軸３２−１、３２−２
との両者に直角な最内軸３４−１、３４−２が、内側方
形枠体３３の対向辺の中央部から内側に突出固定され、
内側方形枠体３３内で最内軸機構部３５が両最内軸３４
−１、３４−２に回動自在に保持される。この安定化雲
台１はその最外軸３１−１、３１−２にて回転自在に、
図示していない、支持体に取り付けられる。この機構
（ジンバルとも言われる）において最内軸機構部３５は
３軸の角度自由度を持ち、その最内軸機構部３５に取り
付けられた角速度センサ（ジャイロ）８により最内軸機
構部３５は慣性空間に安定化され、且つ、その自由度に
対し外部からの信号により方向（姿勢）が変更できる様
に構成されている。この安定化雲台１の最内軸機構部３
５に搭載されるものとしては、例えば航空機上での高倍
率ビデオカメラ９がある。安定化雲台なしで航空機上で
高倍率ビデオカメラを使用した場合、ビデオカメラに加
わる角振動や外部憂乱のために画像揺れが生じる。この
不具合を避けるために安定化雲台が用いられる。なお、
安定化雲台はスタビライザとも言われる。
【０００３】最内軸機構部３５に搭載された高倍率ビデ
オカメラ９が慣性空間に安定化される原理を説明する。
安定化雲台１は、通常、慣性的に完全には安定でない支
持体に設置される。なぜならば、慣性的に安定な場所で
は安定化雲台は必要ないからである。この支持体に外部
からの角振動（憂乱）が印加されると、角速度センサ８
がその角速度の大きさを検出する。その検出された角速
度が、図には示していないが、回転軸駆動機構に送ら
れ、最外軸（第１軸）３１−１、３１−２、中間軸（第
２軸）３２−１、３２−２、及び最内軸（第３軸）３４
−１、３４−２がその角速度をキャンセルするように回
転駆動され、従って最外方形枠体３０、内側方形枠体３
３及び最内軸機構部３５がそれぞれの軸の回りに回転さ
れ、それによって最内軸機構部３５に取り付けられたビ
デオカメラ９が一定の方向に安定して維持される。
オカメラ９が慣性空間に安定化される原理を説明する。
安定化雲台１は、通常、慣性的に完全には安定でない支
持体に設置される。なぜならば、慣性的に安定な場所で
は安定化雲台は必要ないからである。この支持体に外部
からの角振動（憂乱）が印加されると、角速度センサ８
がその角速度の大きさを検出する。その検出された角速
度が、図には示していないが、回転軸駆動機構に送ら
れ、最外軸（第１軸）３１−１、３１−２、中間軸（第
２軸）３２−１、３２−２、及び最内軸（第３軸）３４
−１、３４−２がその角速度をキャンセルするように回
転駆動され、従って最外方形枠体３０、内側方形枠体３
３及び最内軸機構部３５がそれぞれの軸の回りに回転さ
れ、それによって最内軸機構部３５に取り付けられたビ
デオカメラ９が一定の方向に安定して維持される。
【０００４】一般的に安定化雲台１の最外軸回りの応答
特性を決める一巡伝達関数は次のように表される。 一巡伝達関数＝（Ｋτｓ＋Ｋ）／（Ｊｓ2 ＋Ｋτｓ＋
Ｋ） ・・（１） ここで、ラプラス変数ｓは周波数特性関数でのｊω（ｊ
は虚数、ωは角周波数）に相当し、τは系を安定にする
ための電気的ダンパー（減衰量）、Ｋはゲイン、Ｊは最
外軸回りの慣性能率である。式（１）の分母は一般に特
性方程式といわれている。
特性を決める一巡伝達関数は次のように表される。 一巡伝達関数＝（Ｋτｓ＋Ｋ）／（Ｊｓ2 ＋Ｋτｓ＋
Ｋ） ・・（１） ここで、ラプラス変数ｓは周波数特性関数でのｊω（ｊ
は虚数、ωは角周波数）に相当し、τは系を安定にする
ための電気的ダンパー（減衰量）、Ｋはゲイン、Ｊは最
外軸回りの慣性能率である。式（１）の分母は一般に特
性方程式といわれている。
【０００５】説明を簡単にするために、２軸の安定化雲
台を考える。この２軸安定化雲台は、図３に示した３軸
安定化雲台１で、最内軸３４−１、３４−２及び最内軸
機構部３５を取り除き、角速度センサ８及びビデオカメ
ラ９が内側枠体３３に取り付けられているものとして考
えれば良い。この２軸安定化雲台を改めて２軸安定化雲
台１と記す。
台を考える。この２軸安定化雲台は、図３に示した３軸
安定化雲台１で、最内軸３４−１、３４−２及び最内軸
機構部３５を取り除き、角速度センサ８及びビデオカメ
ラ９が内側枠体３３に取り付けられているものとして考
えれば良い。この２軸安定化雲台を改めて２軸安定化雲
台１と記す。
【０００６】この２軸安定化雲台１の最外軸安定化サー
ボループ回路をモデル化すると、図２に示すようにな
る。角速度センサ８で検出された角速度は座標変換装置
１０に供給され、ここで角速度の第２軸方向の成分が計
算される。ここでＥＬは第２軸の回りの回転角（姿勢
角）である。この座標変換装置１０からの出力はゲイン
及び位相補償装置１１に送られてゲインの設定と位相の
補償が行われ、このゲイン及び位相補償装置１１の出力
は積分装置１２に送られて積分される。ここで最外軸回
りの慣性能率Ｊは一定として扱われる。積分回路１２の
出力は物理的座標変換装置１３に送られる。物理的座標
変換装置１３からは２軸安定化雲台１の姿勢に基づく情
報ｃｏｓ（ＥＬ）が角速度センサ８に供給される。
ボループ回路をモデル化すると、図２に示すようにな
る。角速度センサ８で検出された角速度は座標変換装置
１０に供給され、ここで角速度の第２軸方向の成分が計
算される。ここでＥＬは第２軸の回りの回転角（姿勢
角）である。この座標変換装置１０からの出力はゲイン
及び位相補償装置１１に送られてゲインの設定と位相の
補償が行われ、このゲイン及び位相補償装置１１の出力
は積分装置１２に送られて積分される。ここで最外軸回
りの慣性能率Ｊは一定として扱われる。積分回路１２の
出力は物理的座標変換装置１３に送られる。物理的座標
変換装置１３からは２軸安定化雲台１の姿勢に基づく情
報ｃｏｓ（ＥＬ）が角速度センサ８に供給される。
【０００７】３軸安定化雲台の場合も同様で、座標変換
装置１０と物理的座標変換装置１３における計算式が第
２軸の姿勢角（回転角）ＥＬのみならず第３軸の姿勢角
ＲＬにも依存することになるが、ここでは省略する。
装置１０と物理的座標変換装置１３における計算式が第
２軸の姿勢角（回転角）ＥＬのみならず第３軸の姿勢角
ＲＬにも依存することになるが、ここでは省略する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の安定化雲台サーボループ回路での最外軸サーボルー
プ回路は最外軸回りの慣性能率が一定として考えられて
いる。最外軸回りの慣性能率は、内軸（第２軸及び第３
軸）の最外軸回りの慣性能率と最外軸単独の慣性能率の
和である。従って、内軸の最外軸回りの慣性能率が変化
すると、最外軸回りの慣性能率にも変化が生じる。これ
は、内軸の直交３軸の慣性能率が互いに異なる場合で、
内軸が姿勢（回転）を変えたときに発生する。これは、
図２に示した積分装置１２の最外軸回りの慣性能率Ｊが
変化することを意味する。ここで、その慣性能率の計算
結果を示す。２軸安定化雲台の最外軸回りの慣性能率Ｊ
2 は Ｊ2 ＝ＩZ,AZ＋ＩZ,ELｃｏｓ2 （ＥＬ）＋ＩX,ELｓｉｎ2 （ＥＬ） ・・・・・・・・・・・・・（２） となる。又、３軸安定化雲台の最外軸回りの慣性能率Ｊ
3 は Ｊ3 ＝ＩZ,AZ＋（ＩZ,RLｃｏｓ2 （ＲＬ）＋ＩY,RLｓｉｎ2 （ＲＬ）） ×ｃｏｓ2 （ＥＬ）＋（ＩX,EL＋ＩX,RL）ｓｉｎ2 （ＥＬ） ・・・・・・・・・・・・・（３） となる。ここで、 ＩZ,AZ：最外軸単独のＺ軸慣性能率 ＩZ,EL：中間軸
単独のＺ軸慣性能率 ＩX,EL：中間軸単独のＸ軸慣性能率 ＩZ,RL：最内軸
単独のＺ軸慣性能率 ＩY,RL：最内軸単独のＹ軸慣性能率 ＩX,RL：最内軸
単独のＸ軸慣性能率 ＥＬ ：中間軸の姿勢角 ＲＬ ：最内軸
の姿勢角 である。また、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸は、最外軸、中間軸、最内
軸が０度の状態で各々最内軸、中間軸、最外軸の回転方
向と一致し、各軸に固定された直交座標軸を表す。式
（２）、（３）が示すように、最外軸回りの慣性能率
は、２軸安定雲台の場合には中間軸（第２軸）の姿勢角
ＥＬの関数になり、３軸安定雲台の場合には中間軸（第
２軸）の姿勢角ＥＬ及び最内軸（第３軸）の姿勢角ＲＬ
の関数となることが解る。
来の安定化雲台サーボループ回路での最外軸サーボルー
プ回路は最外軸回りの慣性能率が一定として考えられて
いる。最外軸回りの慣性能率は、内軸（第２軸及び第３
軸）の最外軸回りの慣性能率と最外軸単独の慣性能率の
和である。従って、内軸の最外軸回りの慣性能率が変化
すると、最外軸回りの慣性能率にも変化が生じる。これ
は、内軸の直交３軸の慣性能率が互いに異なる場合で、
内軸が姿勢（回転）を変えたときに発生する。これは、
図２に示した積分装置１２の最外軸回りの慣性能率Ｊが
変化することを意味する。ここで、その慣性能率の計算
結果を示す。２軸安定化雲台の最外軸回りの慣性能率Ｊ
2 は Ｊ2 ＝ＩZ,AZ＋ＩZ,ELｃｏｓ2 （ＥＬ）＋ＩX,ELｓｉｎ2 （ＥＬ） ・・・・・・・・・・・・・（２） となる。又、３軸安定化雲台の最外軸回りの慣性能率Ｊ
3 は Ｊ3 ＝ＩZ,AZ＋（ＩZ,RLｃｏｓ2 （ＲＬ）＋ＩY,RLｓｉｎ2 （ＲＬ）） ×ｃｏｓ2 （ＥＬ）＋（ＩX,EL＋ＩX,RL）ｓｉｎ2 （ＥＬ） ・・・・・・・・・・・・・（３） となる。ここで、 ＩZ,AZ：最外軸単独のＺ軸慣性能率 ＩZ,EL：中間軸
単独のＺ軸慣性能率 ＩX,EL：中間軸単独のＸ軸慣性能率 ＩZ,RL：最内軸
単独のＺ軸慣性能率 ＩY,RL：最内軸単独のＹ軸慣性能率 ＩX,RL：最内軸
単独のＸ軸慣性能率 ＥＬ ：中間軸の姿勢角 ＲＬ ：最内軸
の姿勢角 である。また、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸は、最外軸、中間軸、最内
軸が０度の状態で各々最内軸、中間軸、最外軸の回転方
向と一致し、各軸に固定された直交座標軸を表す。式
（２）、（３）が示すように、最外軸回りの慣性能率
は、２軸安定雲台の場合には中間軸（第２軸）の姿勢角
ＥＬの関数になり、３軸安定雲台の場合には中間軸（第
２軸）の姿勢角ＥＬ及び最内軸（第３軸）の姿勢角ＲＬ
の関数となることが解る。
【０００９】そのため、アンプのゲインを定数（このゲ
イン定数は最外軸回りの慣性能率が最小の時に制御系が
安定するように選ばれる）として取り扱う従来の安定化
雲台サーボループ回路では、内軸の姿勢の変化に応じて
最外軸回りの慣性能率、図２の積分装置１２に示された
Ｊが変化し、従って、最外軸回りの制御特性（応答特
性）が変化するので安定化雲台の空間安定性が劣化する
という欠点があった。例えば図３において、最外軸３１
−１、３１−２、中間軸３２−１、３２−２、最内軸３
４−１、３４−２が０度の状態（図３Ａ）で最内軸機構
部３５が中間軸３２−１、３２−２方向に細長い場合
に、最内軸機構部３５の長手方向が最外軸３１−１、３
１−２と直角な状態から、最内軸機構部３５の長手方向
が最外軸３１−１、３１−２と平行な状態（図３Ｂ）と
なると、最外軸３１−１、３１−２回りの慣性能率が大
きく変化し（小さくなり）、最外軸３１−１、３１−２
回りの制御特性が変化する。
イン定数は最外軸回りの慣性能率が最小の時に制御系が
安定するように選ばれる）として取り扱う従来の安定化
雲台サーボループ回路では、内軸の姿勢の変化に応じて
最外軸回りの慣性能率、図２の積分装置１２に示された
Ｊが変化し、従って、最外軸回りの制御特性（応答特
性）が変化するので安定化雲台の空間安定性が劣化する
という欠点があった。例えば図３において、最外軸３１
−１、３１−２、中間軸３２−１、３２−２、最内軸３
４−１、３４−２が０度の状態（図３Ａ）で最内軸機構
部３５が中間軸３２−１、３２−２方向に細長い場合
に、最内軸機構部３５の長手方向が最外軸３１−１、３
１−２と直角な状態から、最内軸機構部３５の長手方向
が最外軸３１−１、３１−２と平行な状態（図３Ｂ）と
なると、最外軸３１−１、３１−２回りの慣性能率が大
きく変化し（小さくなり）、最外軸３１−１、３１−２
回りの制御特性が変化する。
【００１０】この発明の目的は、この欠点を除去し安定
化雲台の空間安定性を向上させる、内軸の姿勢の変化に
よらず一定の制御特性を有する安定化雲台サーボループ
回路を提供することにある。
化雲台の空間安定性を向上させる、内軸の姿勢の変化に
よらず一定の制御特性を有する安定化雲台サーボループ
回路を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明では、多軸安定
化雲台の最外軸サーボループ回路において、内軸の回転
角を検出する角度検出器と、上記最外軸のサーボループ
回路内に上記内軸の上記回転角に依存して利得が変化す
る非線形アンプとが設けられて安定化雲台サーボループ
回路が構成される。
化雲台の最外軸サーボループ回路において、内軸の回転
角を検出する角度検出器と、上記最外軸のサーボループ
回路内に上記内軸の上記回転角に依存して利得が変化す
る非線形アンプとが設けられて安定化雲台サーボループ
回路が構成される。
【００１２】
【実施例】次に、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。この発明の安定化雲台サーボループ回路モデ
ルを図１に示す。図２と対応する部分には同一符号を付
けてある。図１は２軸の安定化雲台サーボループ回路モ
デルである。実施例では角速度センサ８とゲイン及び位
相補償装置１１との間に内軸の回転角に依存して利得が
変化する非線形アンプ部１５が挿入される。非線形アン
プ部１５の可変利得部として乗算型Ｄ／Ａコンバータ１
６が用いられた場合でその基準電圧入力端子１８に角速
度センサ８からの出力が入力される。他方内軸の回転角
を検出する角度検出部１９が設けられ、角度検出部１９
はレゾルバ２０とレゾルバディジタルコンバータ２１と
で構成され、レゾルバ２０で検出された中間軸（第２
軸）の姿勢角ＥＬがレゾルバディジタルコンバータ２１
に入力され、ここでディジタル値に変換されて非線形ア
ンプ部１５の利得制御部を構成するマイクロコンピュー
タ１７に送られる。このマイクロコンピュータ１７に
は、慣性能率のデータＩZ,AZ、ＩZ,EL及びＩX,ELが予め
蓄えられており、これらのデータと角度検出部１９から
の中間軸の姿勢角ＥＬが用いられて次の式が計算され
る。
説明する。この発明の安定化雲台サーボループ回路モデ
ルを図１に示す。図２と対応する部分には同一符号を付
けてある。図１は２軸の安定化雲台サーボループ回路モ
デルである。実施例では角速度センサ８とゲイン及び位
相補償装置１１との間に内軸の回転角に依存して利得が
変化する非線形アンプ部１５が挿入される。非線形アン
プ部１５の可変利得部として乗算型Ｄ／Ａコンバータ１
６が用いられた場合でその基準電圧入力端子１８に角速
度センサ８からの出力が入力される。他方内軸の回転角
を検出する角度検出部１９が設けられ、角度検出部１９
はレゾルバ２０とレゾルバディジタルコンバータ２１と
で構成され、レゾルバ２０で検出された中間軸（第２
軸）の姿勢角ＥＬがレゾルバディジタルコンバータ２１
に入力され、ここでディジタル値に変換されて非線形ア
ンプ部１５の利得制御部を構成するマイクロコンピュー
タ１７に送られる。このマイクロコンピュータ１７に
は、慣性能率のデータＩZ,AZ、ＩZ,EL及びＩX,ELが予め
蓄えられており、これらのデータと角度検出部１９から
の中間軸の姿勢角ＥＬが用いられて次の式が計算され
る。
【００１３】 （ＩZ,AZ＋ＩZ,ELｃｏｓ2 （ＥＬ）＋ＩX,ELｓｉｎ2 （ＥＬ））／ＩZ,AZ ×（１／ｃｏｓ（ＥＬ）） ・・・・・・・・・・・・・・（４） この演算結果がマイクロコンピュータ１７から出力され
乗算型Ｄ／Ａコンバータ１６に変換されるべきディジタ
ル値として入力される。乗算型Ｄ／Ａコンバータ１６で
は、この入力ディジタル値と基準電圧入力端子１８に入
力された角速度が乗算され、その結果がアナログ電圧と
して出力され、ゲイン及び位相補償装置１１に供給され
る。この非線形アンプ部１５では慣性能率の補正項のみ
ならず座標変換係数１／ｃｏｓ（ＥＬ）も一緒に計算さ
れるので、図１では図２に示した座標変換装置１０は取
り除かれている。ゲイン及び位相補償装置１１では、非
線形アンプ部１５の出力にゲインＫが掛けられ、且つ位
相補償が行われて、その結果が積分装置１２に送られて
積分される。この積分装置１２には、最外軸の回りの慣
性能率Ｊによる割算が行われるが、この慣性能率Ｊは式
（２）に示したように、 Ｊ＝ＩZ,AZ＋ＩZ,ELｃｏｓ2 （ＥＬ）＋ＩX,ELｓｉｎ2 （ＥＬ） ・・・・・・・・・・・・・・・・・（５） となるので、式（４）を式（５）で割ると １／ＩZ,AZ×（１／ｃｏｓ（ＥＬ）） が得られる。ここで、１／ｃｏｓ（ＥＬ）は座標変換係
数であるから、慣性能率に関する項１／ＩZ,AZには最外
軸回りの単独慣性能率ＩZ,AZだけが含まれることにな
る。この慣性能率ＩZ,AZは定数であり、従って、内軸の
姿勢角に依存しない慣性能率となるので空間安定性の良
い安定化雲台サーボループ回路が得られる。最後に、積
分装置１２からの出力は物理的座標変換装置１３に送ら
れ、物理的座標変換装置１３からは安定化雲台１の姿勢
に基づく情報が角速度センサ８に供給される。
乗算型Ｄ／Ａコンバータ１６に変換されるべきディジタ
ル値として入力される。乗算型Ｄ／Ａコンバータ１６で
は、この入力ディジタル値と基準電圧入力端子１８に入
力された角速度が乗算され、その結果がアナログ電圧と
して出力され、ゲイン及び位相補償装置１１に供給され
る。この非線形アンプ部１５では慣性能率の補正項のみ
ならず座標変換係数１／ｃｏｓ（ＥＬ）も一緒に計算さ
れるので、図１では図２に示した座標変換装置１０は取
り除かれている。ゲイン及び位相補償装置１１では、非
線形アンプ部１５の出力にゲインＫが掛けられ、且つ位
相補償が行われて、その結果が積分装置１２に送られて
積分される。この積分装置１２には、最外軸の回りの慣
性能率Ｊによる割算が行われるが、この慣性能率Ｊは式
（２）に示したように、 Ｊ＝ＩZ,AZ＋ＩZ,ELｃｏｓ2 （ＥＬ）＋ＩX,ELｓｉｎ2 （ＥＬ） ・・・・・・・・・・・・・・・・・（５） となるので、式（４）を式（５）で割ると １／ＩZ,AZ×（１／ｃｏｓ（ＥＬ）） が得られる。ここで、１／ｃｏｓ（ＥＬ）は座標変換係
数であるから、慣性能率に関する項１／ＩZ,AZには最外
軸回りの単独慣性能率ＩZ,AZだけが含まれることにな
る。この慣性能率ＩZ,AZは定数であり、従って、内軸の
姿勢角に依存しない慣性能率となるので空間安定性の良
い安定化雲台サーボループ回路が得られる。最後に、積
分装置１２からの出力は物理的座標変換装置１３に送ら
れ、物理的座標変換装置１３からは安定化雲台１の姿勢
に基づく情報が角速度センサ８に供給される。
【００１４】３軸安定化雲台の場合も同様で、非線形ア
ンプ部１５で行われる座標変換及び物理的座標変換装置
１３での計算に中間軸（第２軸）の姿勢角ＥＬのみなら
ず最内軸（第３軸）の姿勢角ＲＬも用いられる。また積
分装置１２で用いられる最外軸回りの慣性能率Ｊには式
（３）のＪ3 が用いられるが、重複を避けるためここで
は繰り返さない。
ンプ部１５で行われる座標変換及び物理的座標変換装置
１３での計算に中間軸（第２軸）の姿勢角ＥＬのみなら
ず最内軸（第３軸）の姿勢角ＲＬも用いられる。また積
分装置１２で用いられる最外軸回りの慣性能率Ｊには式
（３）のＪ3 が用いられるが、重複を避けるためここで
は繰り返さない。
【００１５】
【発明の効果】この発明の安定化雲台サーボループ回路
によれば、最外軸の回りの慣性能率が内軸の回転角に依
存しないので、空間安定性の良い安定化雲台が得られ
る。
によれば、最外軸の回りの慣性能率が内軸の回転角に依
存しないので、空間安定性の良い安定化雲台が得られ
る。
【図１】この発明による安定化雲台サーボループ回路の
機能ブロック図。
機能ブロック図。
【図２】従来の安定化雲台サーボループ回路の機能ブロ
ック図。
ック図。
【図３】安定化雲台の斜視図。
Claims (1)
- 【請求項１】 多軸安定雲台の最外軸サーボループ回路
において、 内軸の回転角を検出する角度検出器と、 上記最外軸サーボループ回路内に、上記内軸の上記回転
角に依存して利得が変化する非線形アンプと、 を設けたことを特徴とする安定化雲台サーボループ回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4227216A JPH0678182A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 安定化雲台サーボループ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4227216A JPH0678182A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 安定化雲台サーボループ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0678182A true JPH0678182A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=16857319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4227216A Withdrawn JPH0678182A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 安定化雲台サーボループ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678182A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001041395A (ja) * | 1999-06-11 | 2001-02-13 | Wescam Inc | ペイロードの被安定化プラットホーム装置 |
| JP2014528868A (ja) * | 2011-09-09 | 2014-10-30 | シェンゼン ダージャン イノベーション テクノロジー カンパニー， リミテッド | 小型無人航空機に使用するための２軸架台および小型無人航空機に使用するための３軸架台 |
| JP2015114358A (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 画像揺れ防止装置及びカメラシステム |
| US9648240B2 (en) | 2011-09-09 | 2017-05-09 | SZ DJI Technology Co., Ltd | Stabilizing platform |
| US9927812B2 (en) | 2013-07-31 | 2018-03-27 | Sz Dji Technology, Co., Ltd. | Remote control method and terminal |
| US10334171B2 (en) | 2013-10-08 | 2019-06-25 | Sz Dji Osmo Technology Co., Ltd. | Apparatus and methods for stabilization and vibration reduction |
-
1992
- 1992-08-26 JP JP4227216A patent/JPH0678182A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001041395A (ja) * | 1999-06-11 | 2001-02-13 | Wescam Inc | ペイロードの被安定化プラットホーム装置 |
| JP4716392B2 (ja) * | 1999-06-11 | 2011-07-06 | ピーヴィー・ラブズ・インコーポレイテッド | ペイロードの被安定化プラットホーム装置 |
| JP2014528868A (ja) * | 2011-09-09 | 2014-10-30 | シェンゼン ダージャン イノベーション テクノロジー カンパニー， リミテッド | 小型無人航空機に使用するための２軸架台および小型無人航空機に使用するための３軸架台 |
| US9648240B2 (en) | 2011-09-09 | 2017-05-09 | SZ DJI Technology Co., Ltd | Stabilizing platform |
| US10321060B2 (en) | 2011-09-09 | 2019-06-11 | Sz Dji Osmo Technology Co., Ltd. | Stabilizing platform |
| US11140322B2 (en) | 2011-09-09 | 2021-10-05 | Sz Dji Osmo Technology Co., Ltd. | Stabilizing platform |
| US11385645B2 (en) | 2013-07-31 | 2022-07-12 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Remote control method and terminal |
| US9927812B2 (en) | 2013-07-31 | 2018-03-27 | Sz Dji Technology, Co., Ltd. | Remote control method and terminal |
| US10747225B2 (en) | 2013-07-31 | 2020-08-18 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Remote control method and terminal |
| US11134196B2 (en) | 2013-10-08 | 2021-09-28 | Sz Dji Osmo Technology Co., Ltd. | Apparatus and methods for stabilization and vibration reduction |
| US10334171B2 (en) | 2013-10-08 | 2019-06-25 | Sz Dji Osmo Technology Co., Ltd. | Apparatus and methods for stabilization and vibration reduction |
| US11962905B2 (en) | 2013-10-08 | 2024-04-16 | Sz Dji Osmo Technology Co., Ltd. | Apparatus and methods for stabilization and vibration reduction |
| JP2015114358A (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 画像揺れ防止装置及びカメラシステム |
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|---|---|---|---|
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