基于PID算法的二自由度自调节测高系统设计

作者：姜金华; 陈永良

来源：自动化仪表, 2017, 38(12): 9-17.

DOI：10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201712003

• 云台
• STM32
• PID
• 脉冲宽度调制
• 舵机
• 二自由度
• 高度测量

目前,房屋高度测量大多采用手持激光测距仪,测量的垂直度无法得到保证。针对高度测量中存在的垂直度误差较大、测量精度和效率均较低的问题,设计了一款集调节、测量为一体的自调节测高系统。系统通过三轴加速度计获取当前云台(PTZ)姿态信息,对由STM32控制器接收数据并分析运算输出的2路脉冲宽度调制(PWM)信号进行首次调节,再运用PID控制算法进行2次调节,最终实现了二自由度(2-DOF)的自主垂直调节。采用激光测距的方式进行高度测量,并将数据上传主机进行显示、存储。通过试验测试,证明该系统实现了自调节测高,垂直误差为±1°,某定点的多次高度测量误差为±1 mm,在3种姿态情况下的垂直调节在2 s内完成。由此验证了该设计的可行性。该自调节测高系统能够有效地存储测量数据,大大提高了测量的准确度与效率。

• 单位
  中国计量大学