穩(wěn)定云臺的核心是讓各軸向上的電機(jī)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)姆磁ぃ?a href="http://m.dfh1211.cn/a/product/motor/gimbal/2017/1204/155.html">云臺電機(jī)，達(dá)到抵消穩(wěn)定平臺相對某個方向上的運動的目的。那么對于這樣一個控制模型，其輸入就是平臺自身姿態(tài)相對外部參考系(一般是重力)的變化，輸出則是電機(jī)的控制量(控制平臺姿態(tài)變化)。所以要形成姿態(tài)閉環(huán)，系統(tǒng)就一定要感知到自身各軸向上姿態(tài)的變化。出于成本考慮，多用mems陀螺儀和加速計(反饋角速度和合加速度變化，融合后可知姿態(tài)變化)。

當(dāng)然角編碼器也可以(反饋各軸向上的角度變化，等同歐拉角)，但是比較貴，而且體積較大?，F(xiàn)在知道了控制對象和反饋，接下來要做的就是通過控制算法，比如pid實現(xiàn)閉環(huán)控制。為了達(dá)到穩(wěn)定目的，很容易就能get，我們要把穩(wěn)定平臺相對重力的姿態(tài)變化“鎖”到0，所以閉環(huán)的對象顯然就是平臺姿態(tài)相對重力方向的變化差值Error(可以是角度，也可以不是角度，對傳感器姿態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)處理方法有四元數(shù)，東莞無刷電機(jī)直流，方向余弦矩陣，歐拉角等等，角度只是一種，本質(zhì)上它們等價)。這里插一句，絕大多數(shù)開源云臺上電都需要保持平臺靜止一段時間，實際上就是利用這段時間標(biāo)定重力方向，避免合外力對加速計和陀螺儀的影響。所以很顯然啦，對于單獨的一個軸(x/y/z軸)來說，利用pid完成閉環(huán)控制的對象就是:Output = Kp*Error + Ki*∑Error +Kd*dError/dt其他兩軸同理。

一般來說Output就是給電機(jī)的PWM(調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速間接控制輸出扭矩)，如果你用電機(jī)驅(qū)動芯片控制有刷電機(jī)的話，軟件部分就到此為止了(但無刷的話并沒有!)。但是如果你打算自己搭半橋/全驅(qū)動的話，還需要了解一下電機(jī)半橋/全橋驅(qū)動電路，還有無刷電機(jī)的驅(qū)動方式。說白了就是用單片機(jī)配合電路產(chǎn)生三相電，無刷電機(jī)電子調(diào)速器的原理。就先說這么多啦，無刷電機(jī)驅(qū)動部分未來再填坑。說到這一步其實已經(jīng)很無腦了，云臺這種東西真不是很復(fù)雜。