云台控制方法和装置与流程

1.本发明涉及云台控制领域，尤其涉及一种云台控制方法和装置。


背景技术：

2.现有云台大都增加了休眠功能，即云台不断电，但是让电机不出力，从而节约云台的用电，提升使用时间。在控制云台关机或休眠时，电机会瞬间断电。电机瞬间断电可能会导致摄像设备快速直接碰撞到轴壁或地面上，并且摄像设备的冲力较大，严重时导致摄像设备损坏，影响用户体验。


技术实现要素：

3.本发明提供一种云台控制方法和装置。
4.具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：
5.根据本发明的第一方面，提供一种云台控制方法，云台包括电机，所述方法包括：
6.配置所述电机在所述云台执行关机或休眠操作时的控制参数；其中，所述控制参数与所述云台上的摄像设备的质量相关；
7.在所述云台处于开机状态时，根据所述云台上的摄像设备的质量，配置所述电机在所述云台关机或休眠时的控制参数；
8.在所述云台关机或休眠时，按照所述控制参数，控制所述电机的扭矩从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小。
9.根据本发明的第二方面，提供一种云台控制装置，包括轴臂、与所述轴臂相连的电机和控制器，所述控制器和所述电机通信连接，所述电机用于驱动所对应的轴臂转动，从而带动摄像设备在一个或者多个方向上运动；所述控制器包括一个或多个，单独地或共同地工作；所述控制器用于：
10.配置所述电机在所述云台执行关机或休眠操作时的控制参数；其中，所述控制参数与所述云台上的摄像设备的质量相关；
11.在所述云台处于开机状态时，根据所述云台上的摄像设备的质量，配置所述电机在所述云台关机或休眠时的控制参数；
12.在所述云台关机或休眠时，按照所述控制参数，控制所述电机的扭矩从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小。
13.由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明实施例中云台可以自行配置电机在云台执行关机或休眠操作时的控制参数，该控制参数与云台上的摄像设备的质量或者与云台上的摄像设备的转动惯量或预设的参数配置模型相关，使得在云台关机或休眠时电机非瞬间断电，从而在云台未调整至平衡状态时，电机泄力不会损坏或者碰伤摄像设备，有效保护摄像设备，提升用户体验。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是一种三轴云台的工作原理示意图；
16.图2是本发明一实施例中的云台控制方法的流程图；
17.图3是本发明实施例中云台控制系统的控制原理示意图；
18.图4是本发明实施例中的云台控制方法的另一个流程图；
19.图5a是本发明实施例中的电机扭矩的控制曲线示意图；
20.图5b是本发明实施例中的电机扭矩的另一个控制曲线示意图；
21.图5c是本发明实施例中的电机扭矩的又一个控制曲线示意图；
22.图6是本发明实施例中的云台控制方法的又一个流程图；
23.图7是本发明一实施例中的云台控制装置的结构框图；
24.图8是本发明一实施例中的云台控制装置的另一个结构框图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.下面结合附图，对本发明的云台控制方法和装置进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
27.本发明实施例中的云台可以是手持云台，也可以为搭载在可移动设备(例如无人机、无人车等)的云台。结合图1、图7和图8，上述云台通常包括轴臂110和电机120，电机120用于驱动轴臂110转动。以常见的三轴云台为例，三轴云台包括三个轴臂110，以及分别驱动三个轴臂110转动的电机120，其中，三个轴臂110分别为俯仰轴臂，横滚轴臂，以及偏航轴臂。当上述云台搭载了负载设备，例如摄像机或者照相机时，可以在一个或者多个方向上运动，从而实现大范围拍摄。
28.参见图1，为一种三轴云台的工作原理示意图。结合图1、图7和图8，,三轴云台包括控制器130、三轴电机、三轴轴臂、imu150(inertial measurement unit，惯性测量单元)以及积分器。上述三轴云台可以通过组成imu150的陀螺仪作为反馈原件，三轴电机作为输出原件，形成闭环pi(比例、积分)控制系统。
29.其中，通过imu150获得云台的测量姿态，测量姿态与目标姿态的差值作为控制偏差，控制器130根据输入的控制偏差，控制三轴电机的输入电流，从而驱动三轴电机工作，三轴电机工作过程中输出扭矩带动三轴轴臂转动，在转动过程中云台的测量姿态进一步发生变化，通过上述反馈控制过程，使得云台运动到目标姿态。
30.一般云台可以适配的摄像设备的种类不一，这些摄像设备的质量各不相同，通常在0.5kg至3.6kg之间，相对于手持摄像设备的云台来说质量范围较大。在使用的过程中，用
户一般会根据需要对云台搭载的摄像设备进行调焦或者采用跟焦器对摄像设备进行调焦，使得摄像设备的重心发生变化。云台关机或休眠，会使得电机120瞬间断电，如果摄像设备未调节平衡，电机120瞬间断电会导致摄像设备快速直接碰撞到轴壁或地面上，严重时导致摄像设备损坏，影响用户体验。因此，本本发明提供的云台控制实施例根据其搭载的摄像设备的质量，自行配置云台关机或休眠时电机120的控制参数，使得在云台关机或休眠时电机120非瞬间断电，从而在云台未调整至平衡状态时，电机120泄力不会损坏或者碰伤摄像设备，有效保护摄像设备，提升用户体验。下面结合附图对本发明实施例进行详细说明。
31.图2是本发明实施例中的云台控制方法的流程图。如图2所示，所述方法可以包括如下步骤：
32.步骤s201：在所述云台处于开机状态时，根据所述云台上的摄像设备的质量，配置所述电机120在所述云台关机或休眠时的控制参数；
33.以三轴云台为例进行说明，其中，三轴云台的电机120包括偏航轴电机、横滚轴电机和俯仰轴电机，步骤s201中的控制参数包括分别对应上述三个电机的控制参数，即偏航轴电机的控制参数、横滚轴电机的控制参数以及俯仰轴电机的控制参数。
34.参见图3，为本发明实施例中云台控制系统的控制原理示意图。图3中示出了云台控制系统的反馈控制原理，该系统从左到右依次包括：位置环反馈控制器cp(s)、速度环反馈控制器cv(s)，控制量滤波器2，电机120驱动模块amp，由转动惯量j(s)和积分器1/s组成的动力学模型，陀螺仪数据滤波器1，姿态融合模块fus。上述系统根据信号流走向和反馈控制对象的不同，可以实现双环控制，即分别包括用于对云台姿态进行控制的速度反馈控制环，以及用于对云台位移进行控制的位置反馈控制环。其中，r表示参考输入信号，e表示跟踪误差信号，a表示加速度信号，v表示速度信号，y表示位移信号，d表示等效扰动信号，u表示控制电压，i表示电流信号，nv表示测量噪声。
35.其中，控制参数可包括电机120的位置反馈控制环的感度值参数和电机120的速度反馈控制环的力度值参数。步骤s201具体包括：根据所述摄像设备的质量，配置所述电机120的位置反馈控制环的感度值参数，以及速度反馈控制环的力度值参数。
36.云台在搭载摄像设备后，可以进入开机模式。在云台处于开机状态时，可以自动根据摄像设备自适应配置控制参数。控制参数的配置方式可包括多种，在一个可行的实施例中，首先根据所述摄像设备的质量，计算所述摄像设备的转动惯量(moment of inertia)，再根据所述转动惯量，配置所述电机120在所述云台关机或休眠时的控制参数。
37.当然，摄像设备的转动惯量的计算方式不限于上述方式，也可以采用下述方式：根据所述电机120的电流值获得所述轴臂110的扭矩值，再通过设置在所述轴臂110上的惯性测量单元测量所述轴臂110的角加速度值，接着计算所述轴臂110的扭矩值与所述角加速度值的比值得到所述摄像设备的转动惯量。
38.其中，转动惯量是刚体绕轴转动时惯性的量度，即质量的转动形式。通常转动惯量可以通过如下公式计算：
39.j＝f/β，其中，j表示转动惯量，f表示力，β表示角加速度。
40.本步骤中，可以根据轴臂110对应电机120的电流值获得轴臂110的扭矩值，电机120的扭矩就是指电机120从其曲轴端输出的力矩，扭矩是使电机120对应轴臂110可以发生转动的力。通常电机120的电流与扭矩呈正比关系，如下公式所示：
41.m＝ca
×
i；其中，m表示扭矩，ca表示一常数，i表示电流；
42.本步骤中，可以通过设置在轴臂110上的imu150测量得到轴臂110的角加速度值，然后按照前述公式计算扭矩值m与角加速度值的比值即可得到云台的转动惯量。
43.在另一可行的实施例中，根据所述摄像设备的质量和预设的参数配置模型，配置所述电机120在所述云台关机或休眠时的控制参数。本实施例中，参数配置模型为经验模型公式，预先存储在云台中。在云台开机后，将识别到的云台当前搭载的摄像设备的质量代入该参数配置模型中，即可获得电机120在所述云台关机或休眠时的控制参数，控制参数的计算过程方便快捷。
44.由于在使用过程中，用户可能会调节摄像设备的焦距，使得摄像设备满足所需的拍摄需求。在摄像设备的焦距发生改变后，摄像设备的转动惯量也会产生改变。本实施例可根据摄像设备的实时焦距自适应调整控制参数，确保在云台关机或休眠时电机120非瞬间断电，从而在云台未调整至平衡状态时，电机120泄力不会损坏或者碰伤摄像设备，有效保护摄像设备，提升用户体验。具体而言，在步骤s201之后，云台控制方法进一步包括：根据所述摄像设备的实时焦距，自适应调节所述电机120在所述云台关机或休眠时的控制参数。本实施例能够根据摄像设备的实时焦距自适应调节控制参数，
45.此外，在步骤s201之后，云台控制方法进一步包括：保存所述电机120在所述云台关机或休眠时的控制参数。本实施例在配置好控制参数后保存控制参数，方便云台关机或休眠时直接调用控制参数来控制电机120的运行，防止电机120瞬间断电导致的摄像设备快速直接碰撞轴臂110或地面。其中，控制参数的保持方式可选择现有任意类型的数据保持方式，例如，可以采用文件方式保存控制参数，也可采用数据库方式保存控制参数。
46.在一些例子中，自适应配置控制参数的步骤是在云台开机后立即执行的。
47.在另一些例子中，自适应配置控制参数的步骤是由用户触发执行的。本实施例中，在步骤s201之前，云台控制方法还包括：接收参数调节指令。
48.本实施例中，在云台处于开机状态时，可以通过不同方式接收参数调节指令，以便进入后续的自适应参数调节配置过程。本实施例可通过下述任一方式，接收参数调节指令：
49.(1)在所述云台处于开机状态时，接收通过触发所述云台上的调参按钮得到的参数调节指令。具体地，可以预先在云台上设置调参按钮，当云台用户按下该调参按钮，云台接收到参数调节指令。
50.(2)在所述云台处于开机状态时，接收所述云台对应的遥控器发出的参数调节指令。具体地，在云台用户操作遥控器发出参数调节指令后，云台可以相应接收到该参数调节指令。
51.步骤s202：在所述云台关机或休眠时，按照所述控制参数，控制所述电机120的扭矩从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小。
52.现有技术中，电机120的扭矩在云台关机时刻的瞬间或休眠时刻的瞬间减小至0，摄像设备会在重力作用下掉落，掉落过程中摄像设备的冲力较大，摄像设备容易碰撞轴臂110或地面而损坏。本实施例中，在云台关机或休眠时，按照控制参数，控制电机120的扭矩从云台关机时刻或休眠时刻开始的一段时间内逐渐减小(即单调减小)，将电机120的断电时间延长，从而减小掉落过程中摄像设备的冲力大小，这样即使摄像设备碰撞轴臂110或地面，由于冲击的力度也较小，并不会对摄像设备造成损伤。
53.在一些实施例中，在所述云台关机或休眠时，按照所述控制参数，控制所述电机120的扭矩从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小至0，使得电机120在云台关机或休眠时，在一段时间内减小至0，而非瞬间断电，防止摄像设备碰撞轴臂110或地面时由于冲击力较大而损坏。
54.参见图4，为本发明云台参数的配置方法的另一个实施例流程图，该实施例结合图3，详细示出了云台控制的过程：
55.步骤s401：在所述云台处于开机状态时，接收通过触发所述云台上的调参按钮得到的参数调节指令。
56.在云台搭载了摄像设备后，可以进入开机模式。以三轴手持云台为例，根据拍摄需要的不同，云台可以在两种状态下进入开机模式：一种状态是云台的固定机构(也可称为云台的基座)朝上，开机后，云台可以挂在摇臂等载体上进行拍摄；另一种状态是云台的固定机构朝下，此时将云台的横滚轴旋转180度，开机后，云台可以安装在升降杆上进行拍摄。
57.本实施例中，可以预先在云台上设置调参按钮，当云台上搭载了新的摄像设备，并开机后，云台用户可以按下该调参按钮，发出参数调节指令，从而使控制系统在接收到该参数调节指令后，进入后续的自适应控制参数配置过程。在其他实施例中，也可以在云台遥控器的app中增设调参按钮。
58.步骤s402：根据所述摄像设备的质量，配置所述电机120的位置反馈控制环的感度值参数，以及速度反馈控制环的力度值参数。
59.结合图3，在获得转动惯量后，可以利用该转动惯量配置速度反馈控制环的力度值参数，比如cv(s)增益kv，以及配置位置反馈控制环的感度值参数，比如cp(s)增益kp。
60.步骤s403：保存所述电机120在所述云台关机或休眠时的控制参数。
61.本实施例在云台开机后或者在调参按钮被触发时自适应配置控制参数，并在配置好控制参数后保存控制参数，方便云台关机或休眠时直接调用控制参数来控制电机120的运行，防止电机120瞬间断电导致的摄像设备快速直接碰撞轴臂110或地面。具体地，可以采用文件方式保存控制参数，也可采用数据库方式保存控制参数。
62.步骤s404：根据所述感度值参数控制所述电机120的位置反馈控制环增益kp从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小，同时根据所述力度值参数控制所述电机120的速度反馈控制环增益kv从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小。
63.参见图5a、图5b和图5c，kp逐渐减小的速度大于kv逐渐减小的速度。本实施例是根据所述感度值参数控制kp从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小至0，同时根据所述力度值参数控制kv从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小至0。可选地，在t0时刻，将云台关机或休眠，kp在t0-t1时间段内逐渐减小至0，kv在t0-t2时间段内逐渐减小至0，其中，t1早于t2。
64.进一步地，kp减小的方式可选择以下方式中的任一种：
65.(1)根据所述感度值参数控制kp从所述云台关机时刻或休眠时刻开始线性减小，如图5a所示，kp是匀速减小的，用户体验较佳。
66.(2)根据所述感度值参数控制kp从所述云台关机时刻或休眠时刻开始非线性减小，并且kp非线性减小的曲线的切线斜率逐渐减小。可选地，参见图5b，切线斜率逐渐减小的速度逐渐变慢，使得电机的扭矩下降的幅度由大变小，即电机刚开始泄力时，扭矩下降较
快，在摄像设备快接近轴臂或地面时，扭矩下降较为缓慢(相对电机刚开始泄力时扭矩下降速度)，从而使云台能够较快速进入关机或休眠。
67.(3)根据所述感度值参数控制kp从所述云台关机时刻或休眠时刻开始先非线性减小，再线性减小，并且线性减小的斜率小于非线性减小时kp曲线的切线斜率，如图5c所示；或者，根据所述感度值参数控制kp从所述云台关机时刻或休眠时刻开始先以第一斜率大小线性减小，再以第二斜率大小线性减小，第一斜率大于第二斜率。本实施例能够使得电机的扭矩下降的幅度由大变小，即电机刚开始泄力时，扭矩下降较快，在摄像设备快接近轴臂或地面时，扭矩匀速下降并且下降较为缓慢(相对电机刚开始泄力时扭矩下降速度)，从而使云台能够较快速进入关机或休眠。
68.kv减小的方式也可选择以下方式中的任一种：
69.(1)根据所述力度值参数控制kv从所述云台关机时刻或休眠时刻开始线性减小，如图5a所示，kv是匀速减小的，用户体验较佳。
70.(2)根据所述感度值参数控制kv从所述云台关机时刻或休眠时刻开始非线性减小，并且kv非线性减小的曲线的切线斜率逐渐减小。可选地，参见图5b，切线斜率逐渐减小的速度逐渐变慢，使得电机的扭矩下降的幅度由大变小，即电机刚开始泄力时，扭矩下降较快，在摄像设备快接近轴臂或地面时，扭矩下降较为缓慢(相对电机刚开始泄力时扭矩下降速度)，从而使云台能够较快速进入关机或休眠。
71.(3)根据所述感度值参数控制kv从所述云台关机时刻或休眠时刻开始先非线性减小，再线性减小，并且，线性减小的斜率小于非线性减小时kv曲线的切线斜率，如图5c所示；或者，根据所述感度值参数控制kv从所述云台关机时刻或休眠时刻开始先以第三斜率大小线性减小，再以第四斜率大小线性减小，第三斜率大于第四斜率。本实施例能够使得电机的扭矩下降的幅度由大变小，即电机刚开始泄力时，扭矩下降较快，在摄像设备快接近轴臂或地面时，扭矩匀速下降并且下降较为缓慢(相对电机刚开始泄力时扭矩下降速度)，从而使云台能够较快速进入关机或休眠。
72.可根据需要选择上述任意方式的组合来确定kp和kv减小的方式。
73.进一步地，kp逐渐减小的速度与摄像设备的质量正相关，kv逐渐减小的速度也与摄像设备的质量正相关，即摄像设备的质量越大，kp逐渐减小的速度、kv逐渐减小的速度均越快，从而减小摄像设备在云台关机或休眠时掉落的冲力大小。
74.在一可选的实施例中，kp和kv均线性减小，kp线性减小的速度、kv线性减小的速度均与所述摄像设备的质量正相关。
75.上述实施例中，云台可以根据其搭载的摄像设备的质量，自行配置云台关机或休眠时电机120的控制参数，使得在云台关机或休眠时电机120非瞬间断电，从而在云台未调整至平衡状态时，电机120泄力不会损坏或者碰伤摄像设备，有效保护摄像设备，提升用户体验。
76.云台的控制系统需要给摄像设备的拍摄提供增稳控制，因此云台在搭载摄像设备后，还需要对控制系统的参数(不包含上述实施例电机120在所述云台关机或休眠时的控制参数)进行配置，从而满足不同情况下的拍摄需求。相关技术中，由云台用户对参数进行手动配置，此时需要云台用户具有较强的调参经验，并且经过反复参数调节才能完成配置，使云台可以在工作时满足拍摄需要；另外，由于云台在负载不同摄像设备时，自身固有模态会
发生改变，因此还需要云台手动进行矫正，使得云台可以正常工作。由上述可知，相关技术中云台在负载不同摄像设备进行工作之前，云台参数的配置过程繁琐，配置精度不高。因此，本发明实施例还通过自适应调节云台参数的配置(如设置滤波器参数、超前补偿、滞后补偿等)，在满足云台工作的拍摄需求的同时，可以省去云台用户反复调参的操作，提高参数配置的效率和精度。
77.具体地，参见图6，在接收参数调节指令之后，云台控制方法进一步包括：
78.步骤601：根据参数调节指令控制轴臂110执行扫频操作。
79.扫频是指信号在一个频段内，频率由高到低，或由低到高连续变化的过程，通常扫频操作可以测试被扫频对象的频率特性。本步骤中，以三轴云台为例，在接收到参数调节指令后，可以触发云台的三个轴臂110均进入自动扫频模式，从而测试云台的频率特性。
80.本步骤中，云台接收到参数调节指令后，可以触发轴臂110进入自动扫频模式，在该自动扫频模式下，生成预设频率范围内的连续扫频信号，比如生成范围从30hz至300hz之间的连续正弦扫频信号。
81.步骤602：根据扫频操作的结果，生成云台的控制系统的辨识模型。
82.本步骤中，当云台获得在扫频操作下得到的连续扫频信号的频率响应信息后，可以根据这些频率响应信息生成云台控制系统的伯德图(bode)，将伯德图作为控制系统的辨识模型，该伯德图中包括了用于表征频率和相位关系的相角图，以及用于表征频率和幅值关系的幅值图。
83.在可行的一实现方式中，当三轴云台的横滚轴臂、俯仰轴臂和偏航轴臂均进入自动扫频模式后，可以生成频率范围在30hz至300hz之间的连续的扫频信号。其中，连续扫频信号的频率响应信息可以包括相位响应信息和幅值响应信息。
84.进一步地，可以根据获得的相位响应信息和幅值响应信息生成云台控制系统的辨识模型，本实施例中该辨识模型可以通过伯德(bode)图进行呈现。其中，伯德图是系统频率响应的一种图示方法，通常由表征频率和幅值关系的幅值图和表征频率和相位关系的相角图组成，两者都按频率的对数分度进行绘制，因此伯德图常也称为对数坐标图。利用伯德图可以分析出在不同频率下，系统增益的大小及相位，也可以分析出增益大小及相位随频率变化的趋势，从而可以对系统稳定性进行判断。
85.本步骤中，可以由云台上安装的软件直接根据频率响应信息绘制伯德图，也可以将频率响应信息输出到某个特定终端，通过终端内安装的软件(如matlab)进行绘制，对此本实施例不进行限制。
86.步骤603：通过控制系统的辨识模型配置控制系统的矫正参数。
87.其中，在配置矫正参数时，可以通过分析步骤602中的伯德图获得云台的固有频率，然后根据该固有频率设置控制系统中的滤波参数，以使云台在工作过程中可以滤除频率为该固有频率的信号。
88.其中，固有频率也可以称为模态频率或者自然频率(natural frequency)，其指物体做自由振动时，位移随时间按正弦或余弦规律变化，上述振动的频率仅与物体的固有特性有关(如质量、形状、材质等)。
89.由于云台的固有频率可能会引起共振，从而影响云台的正常工作，因此在对云台参数配置时，当获得了云台的固有频率后，需要执行矫正操作，从而避免固有频率对云台的
正常工作产生干扰。
90.在执行矫正操作时，可以根据固有频率设置如图3中所示的滤波器1和滤波器2的滤波参数，从而使云台在工作过程中，滤除频率为该固有频率的信号，保证云台可以正常工作。
91.由上述实施例可见，该实施例通过自适应调节云台参数的配置，在满足云台工作的拍摄需求的同时，可以省去云台用户反复调参的操作，提高参数配置的效率和精度。
92.与本发明云台控制方法的实施例相对应，本发明还提供了云台控制装置的实施例。
93.参见图7，为本发明云台控制装置的结构框图。该装置包括轴臂110、与所述轴臂110相连的电机120和控制器130，所述控制器130和所述电机120通信连接，所述电机120用于驱动所对应的轴臂110转动，从而带动摄像设备在一个或者多个方向上运动。
94.所述控制器130包括一个或多个，单独地或共同地工作。
95.所述控制器130用于，在所述云台处于开机状态时，根据所述云台上的摄像设备的质量，配置所述电机120在所述云台关机或休眠时的控制参数；在所述云台关机或休眠时，按照所述控制参数，控制所述电机120的扭矩从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小。
96.在一个可选的实现方式中，所述控制器130用于，按照所述控制参数，控制所述电机120的扭矩从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小至0。
97.在一个可选的实现方式中，所述控制器130用于，根据所述摄像设备的质量，配置所述电机120的位置反馈控制环的感度值参数，以及速度反馈控制环的力度值参数。
98.在一个可选的实现方式中，所述控制器130用于，根据所述感度值参数控制所述电机120的位置反馈控制环增益从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小，同时根据所述力度值参数控制所述电机120的速度反馈控制环增益从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小；其中，所述电机120的位置反馈控制环增益逐渐减小的速度大于所述电机120的速度反馈控制环增益逐渐减小的速度。
99.在一个可选的实现方式中，所述控制器130用于，根据所述感度值参数控制所述电机120的位置反馈控制环增益从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小至0，同时根据所述力度值参数控制所述电机120的速度反馈控制环增益从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小至0。
100.在一个可选的实现方式中，所述控制器130用于，根据所述感度值参数控制所述电机120的位置反馈控制环增益从所述云台关机时刻或休眠时刻开始线性减小。
101.在一个可选的实现方式中，所述电机120的位置反馈控制环增益线性减小的速度与所述摄像设备的质量正相关。
102.在一个可选的实现方式中，所述控制器130用于，根据所述力度值参数控制所述电机120的速度反馈控制环增益从所述云台关机时刻或休眠时刻开始线性减小。
103.在一个可选的实现方式中，所述电机120的速度反馈控制环增益线性减小的速度与所述摄像设备的质量正相关。
104.在一个可选的实现方式中，所述控制器130用于，根据所述摄像设备的质量，计算所述摄像设备的转动惯量；根据所述转动惯量，配置所述电机120在所述云台关机或休眠时
的控制参数。
105.在一个可选的实现方式中，参见图8，所述云台控制装置还包括imu150(即惯性测量单元)，所述imu150设置在所述轴臂110上，并与所述控制器130电连接。所述控制器130根据所述摄像设备的质量，计算所述摄像设备的转动惯量可以替换为以下计算方式：根据所述电机120的电流值获得所述轴臂110的扭矩值；通过惯性测量单元测量所述轴臂110的角加速度值；计算所述轴臂110的扭矩值与所述角加速度值的比值得到所述摄像设备的转动惯量。
106.在一个可选的实现方式中，所述控制器130用于，根据所述摄像设备的质量和预设的参数配置模型，配置所述电机120在所述云台关机或休眠时的控制参数。
107.在一个可选的实现方式中，所述控制器130在根据所述云台上的摄像设备的质量，配置所述电机120在所述云台关机或休眠时的控制参数之后，还包括：根据所述摄像设备的实时焦距，自适应调节所述电机120在所述云台关机或休眠时的控制参数。
108.在一个可选的实现方式中，所述控制器130在根据所述云台上的摄像设备的质量，配置所述电机120在所述云台关机或休眠时的控制参数之后，还包括：保存所述电机120在所述云台关机或休眠时的控制参数。
109.在一个可选的实现方式中，所述电机120包括偏航轴电机、横滚轴电机和俯仰轴电机，所述控制参数包括分别对应上述三个电机的控制参数。
110.在一个可选的实现方式中，所述控制器130在根据所述云台上的摄像设备的质量，配置所述电机120在所述云台关机或休眠时的控制参数之前，还包括：接收参数调节指令。
111.在一个可选的实现方式中，所述控制器130通过下述任一方式，接收参数调节指令：在所述云台处于开机状态时，接收通过触发所述云台上的调参按钮得到的参数调节指令；在所述云台处于开机状态时，接收所述云台对应的遥控器发出的参数调节指令。
112.在一个可选的实现方式中，又参见图8，本实施例的云台包括固定机构140。所述固定机构140，用于固定搭载于所述云台上的摄像设备。
113.由上述实施例可见，云台控制器130可以根据其搭载的摄像设备的质量，自行配置云台关机或休眠时电机120的控制参数，使得在云台关机或休眠时电机120非瞬间断电，从而在云台未调整至平衡状态时，电机120泄力不会损坏或者碰伤摄像设备，有效保护摄像设备，提升用户体验。
114.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)或随机存储记忆体(random access memory，ram)等。
115.以上所揭露的仅为本发明部分实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

技术特征：
1.一种云台控制方法，其特征在于，云台包括电机，所述方法包括：在所述云台处于开机状态时，配置所述电机在执行所述云台关机或休眠操作时的控制参数；其中，所述控制参数与所述云台上的摄像设备的质量相关；响应于所述云台关机指令或休眠指令，按照所述控制参数，控制所述电机的扭矩从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小。2.一种云台控制方法，其特征在于，云台包括电机，所述方法包括：在所述云台处于开机状态时，配置所述电机在所述云台关机或休眠时的控制参数；其中，所述控制参数与所述云台上的摄像设备的转动惯量或预设的参数配置模型相关；在所述云台关机或休眠时，按照所述控制参数，控制所述电机的扭矩从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述按照所述控制参数，控制所述电机的扭矩从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小，包括：按照所述控制参数，控制所述电机的扭矩从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小至0。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述配置所述电机在所述云台关机或休眠时的控制参数，包括：根据所述摄像设备的质量，配置所述电机的位置反馈控制环的感度值参数，以及速度反馈控制环的力度值参数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述按照所述控制参数，控制所述电机的扭矩从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小，包括：根据所述感度值参数控制所述电机的位置反馈控制环增益从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小，同时根据所述力度值参数控制所述电机的速度反馈控制环增益从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小；其中，所述电机的位置反馈控制环增益逐渐减小的速度大于所述电机的速度反馈控制环增益逐渐减小的速度。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述感度值参数控制所述电机的位置反馈控制环增益从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小，同时根据所述力度值参数控制所述电机的速度反馈控制环增益从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小，包括：根据所述感度值参数控制所述电机的位置反馈控制环增益从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小至0，同时根据所述力度值参数控制所述电机的速度反馈控制环增益从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小至0；或者，根据所述感度值参数控制所述电机的位置反馈控制环增益从所述云台关机时刻或休眠时刻开始线性减小；或者，根据所述力度值参数控制所述电机的速度反馈控制环增益从所述云台关机时刻或休眠时刻开始线性减小。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电机的位置反馈控制环增益线性减小的速度与所述摄像设备的质量正相关，或者，所述电机的速度反馈控制环增益线性减小的速度与所述摄像设备的质量正相关。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述云台还包括轴臂，所述电机用于驱动所述轴臂转动，从而带动所述摄像设备在一个或者多个方向上运动；所述摄像设备的转动惯量，通过如下方式得到：根据所述电机的电流值获得所述轴臂的扭矩值；通过设置在所述轴臂上的惯性测量单元测量所述轴臂的角加速度值；计算所述轴臂的扭矩值与所述角加速度值的比值得到所述摄像设备的转动惯量。9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述配置所述电机在所述云台关机或休眠时的控制参数，包括：根据所述摄像设备的质量和预设的参数配置模型，配置所述电机在所述云台关机或休眠时的控制参数。10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述配置所述电机在所述云台关机或休眠时的控制参数之后，还包括：根据所述摄像设备的实时焦距，自适应调节所述电机在所述云台关机或休眠时的控制参数，或者保存所述电机在所述云台关机或休眠时的控制参数。11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述配置所述电机在所述云台关机或休眠时的控制参数之前，还包括：接收参数调节指令。12.一种云台控制装置，其特征在于，包括轴臂、与所述轴臂相连的电机和控制器，所述控制器和所述电机通信连接，所述电机用于驱动所对应的轴臂转动，从而带动摄像设备在一个或者多个方向上运动；所述控制器包括一个或多个，单独地或共同地工作；所述控制器用于实现权利要求1-11任一项所述的云台控制方法。

技术总结
一种云台控制方法和装置，其中云台包括电机，方法包括：在云台处于开机状态时，配置所述电机在执行所述云台关机或休眠操作时的控制参数；其中，所述控制参数与所述云台上的摄像设备的质量相关；响应于所述云台关机指令或休眠指令，按照所述控制参数，控制所述电机的扭矩从所述云台关机时刻或休眠时刻开始逐渐减小。云台可以自行配置云台关机或休眠时电机的控制参数，其中，控制参数与所述云台上的摄像设备的质量相关，使得在云台关机或休眠时电机非瞬间断电，从而在云台未调整至平衡状态时，电机泄力不会损坏或者碰伤摄像设备。电机泄力不会损坏或者碰伤摄像设备。电机泄力不会损坏或者碰伤摄像设备。


技术研发人员：谢文麟 陈子寒 赵岩崇
受保护的技术使用者：深圳市大疆创新科技有限公司
技术研发日：2018.05.24
技术公布日：2023/10/15