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一、球机高精度追踪系统的现状随着科技的发展，智能监控设备在安防领域得到了广泛的应用。
球机高精度追踪系统作为一种重要的监控设备，其追踪精度和稳定性一直是研究的焦点。
目前市面上的球机高精度追踪系统大多数采用pid算法进行追踪，但存在着一些问题，比如在快速移动、目标遮挡等情况下，系统的追踪精度和稳定性较差。
如何提高球机高精度追踪系统的追踪精度和稳定性，成为了亟待解决的问题。
二、基于pid算法的球机高精度追踪系统的优势和不足1. 优势：a. 算法简单易实现，适用范围广。
b. 对于稳态误差能够进行有效的修正。
c. 对于系统参数的变化具有一定的适应性。
2. 不足：a. 系统响应速度慢。
b. 在目标快速移动或目标遮挡时，追踪精度不高。
c. 对系统非线性特性的适应能力较差。
三、基于pid算法的球机高精度追踪系统的改进方法1. 加入模糊控制算法：利用模糊控制算法可以有效抑制系统非线性特性，提高系统的追踪精度。
2. 结合机器学习算法：通过对系统进行大量的训练学习，系统可以更好地适应目标的运动规律，从而提高追踪精度和稳定性。
3. 优化pid参数：通过实验和数据分析，合理地调整pid控制器的参数，使其更好地适应不同的场景和目标。
四、基于pid算法的球机高精度追踪系统的流程1. 目标检测：利用图像处理技术进行目标检测，确定目标的位置和运动状态。
2. 运动预测：通过分析目标的运动规律，对目标的运动进行预测。
3. 控制指令生成：根据目标的预测位置，生成相应的控制指令，使球机能够及时、准确地跟踪目标。
4. 实时调整：对系统进行实时调整，根据目标的实际运动情况，优化控制指令，提高追踪精度和稳定性。
五、结语基于pid算法的球机高精度追踪系统是智能监控领域的重要应用之一，通过对系统进行改进和优化，可以有效提高系统的追踪精度和稳定性。
未来，随着人工智能和机器学习技术的不断发展，球机高精度追踪系统将会迎来更大的突破，为安防领域带来更多的可能性。
摄像头云台控制——智能化监管的利器随着云计算、大数据、物联网等技术的发展，作为其中的一项重要应用，正越来越受到各行各业的关注和应用。
是以摄像头为主要设备，通过云计算和网络将其与其他设备进行联动，实现对被监控区域的全方位、无盲区、高清晰度的监控，并能够对其进行自动化控制和管理。
一、的基本原理及工作方式最基本的原理就是采集信息、处理信号、传输信号及数据存储。
这些工作都是通过云计算和网络技术实现的。
摄像机通过网络将图像信号传输到云端服务器中进行处理，并将结果返回给控制端，在控制端通过软件，控制摄像头的云台，实现对图像进行全方位的控制。
二、的应用领域1.公共安全领域可以应用于城市公共安全方面，监控城市的交通流量、治安事件等，可以有效地预防犯罪和管理城市交通流量。
2.工业制造及仓储物流领域在工业制造领域中，可以有效的监控生产过程中的安全问题，并对控制中心进行实时监控和报警。
在仓储物流中可以自动化地进行货物搬运、存储，优化仓储布局、提高搬运效率，降低运营成本。
3.视频会议及智能家居领域在视频会议中，可以实现参与者之间的全方位视角控制，提高会议效率；在智能家居领域中，可以实现对家居环境的全方位监控和自动化控制，提升家居生活质量。
三、的优势与前景具有如下优势：1. 采集数据：摄像头可以采集更加准确的图像，邮审、识别更加精准；2. 传输数据：摄像头采用网络传输，可以传输更多的图像和视频数据；3. 处理数据：运用云计算技术，可以对数据进行更加复杂的算法处理，实现更高的分析效果；4. 储存数据：采用云端储存，可以对数据进行实时监控、管理，并保障了数据的安全性。
的前景也非常广泛。
随着智能化监管技术的进一步发展，技术将进一步拓展其应用领域。
在智慧城市建设中，技术将成为城市安全监测、环境监测、交通疏导等方面的核心应用。
此外，在智能家居、智能电子商务等领域，也将发挥巨大作用。
作为智能化监管的利器，将为我们的生活和工作带来更多便利和安全。
云台跟踪运动目标控制算法1. 引言云台跟踪运动目标控制算法是指在机器视觉领域中，通过使用云台装置控制相机的方向和角度，实现对运动目标的跟踪和拍摄。
该算法在许多应用中都具有重要的作用，例如无人机、安防监控系统等。
本文将介绍云台跟踪运动目标控制算法的原理、流程和关键技术，以及在实际应用中的一些挑战和解决方案。
2. 算法原理云台跟踪运动目标控制算法的原理是基于运动目标的检测和跟踪。
其主要流程包括以下几个步骤：1.视频帧获取：通过相机或视频源获取连续的视频帧。
2.运动目标检测：对每一帧图像进行目标检测，通常使用基于深度学习的目标检测算法，如基于卷积神经网络（CNN）的目标检测算法（如YOLO、SSD等）。
3.目标跟踪：根据检测到的目标位置，使用目标跟踪算法对目标进行跟踪。
常用的目标跟踪算法有基于卡尔曼滤波器的跟踪算法、基于相关滤波器的跟踪算法等。
4.云台控制：根据目标的位置和运动信息，计算出云台的控制指令，控制云台的方向和角度。
5.图像处理和显示：对跟踪到的目标进行图像处理，如图像增强、目标轮廓绘制等，并将结果显示在输出设备上。
3. 算法流程云台跟踪运动目标控制算法的流程可以分为以下几个步骤：1.初始化：初始化相机、云台和跟踪算法的参数。
2.视频帧获取：通过相机或视频源获取连续的视频帧。
3.运动目标检测：对每一帧图像进行目标检测，得到目标的位置和大小。
4.目标跟踪：根据检测到的目标位置，使用目标跟踪算法对目标进行跟踪，得到目标的运动信息。
5.云台控制：根据目标的位置和运动信息，计算出云台的控制指令，控制云台的方向和角度。
6.图像处理和显示：对跟踪到的目标进行图像处理，如图像增强、目标轮廓绘制等，并将结果显示在输出设备上。
7.循环迭代：重复执行步骤2到步骤6，实现对运动目标的连续跟踪和控制。
4. 关键技术云台跟踪运动目标控制算法中的关键技术包括目标检测算法、目标跟踪算法和云台控制算法。
4.1 目标检测算法目标检测算法是云台跟踪运动目标控制算法中的第一步，其目的是在图像中准确地检测出目标的位置和大小。
摄像头云台稳定性控制技术研究摄像头是一种常用的视频监控设备，它的应用广泛，从公共场所的安全监控到家庭保安系统都有其用武之地。
然而，在实际的应用中，由于种种原因，摄像头经常会发生晃动或者失稳的情况，这不仅会影响视频监控的效果，还会给用户的使用体验造成极大的困扰。
为了解决这个问题，人们发明了摄像头云台技术，而稳定性控制则是保证云台工作正常的关键技术之一。
摄像头云台技术的本质是通过机械或者电动的方式，将摄像头安装在一个可旋转的平台上，以此来控制摄像头的视角。
在实际操作中，云台需要连接到控制中心或者人工操作，通过发送指令来控制摄像头的方向和角度。
由于云台本身的复杂结构和机械设计，以及外部环境的干扰和冲击，云台摆动或者不稳定是常见的问题，这严重影响了监控效果。
为了解决这个问题，人们提出了许多稳定性控制技术。
其中最常用的是机械稳定性控制和电子稳定性控制。
机械稳定性控制是通过增加云台结构的稳定性来解决摆动或者不稳定的情况。
采用机械稳定性控制的云台通常使用液压或者摩擦控制技术，它们能够通过调整云台的承重面积，提高云台的稳定性，从而保证摄像头始终保持正确的角度和方向。
而电子稳定性控制主要是通过加速度传感器、陀螺仪、比例积分微分控制等技术来监测云台的状态和姿态，从而实现快速、精确的控制。
在实际的应用中，机械稳定性控制和电子稳定性控制往往需要结合使用，以此来取得更好的效果。
例如，在强震或者强风环境下，机械稳定性控制能够更好地解决云台不稳定的问题，而在细微的摆动或者震动环境下，电子稳定性控制则能够更加精细地控制云台的状态和姿态。
在这种情况下，云台的稳定性控制就像一道屏障，保护着摄像头的正常工作和监控过程。
总之，摄像头云台稳定性控制技术是视频监控领域内的一个重要技术点，它能够解决摄像头不稳定的问题，并提高视频监控的效果和用户的使用体验。
在未来的发展中，随着人工智能、云计算和物联网技术的不断创新，摄像头云台稳定性控制技术也将涌现出更多更先进的应用场景，成为视频监控领域内的重要研究方向之一。
. .第10章电动云台和变焦镜头控制0.1 基本驱动电路10.2 串行传送控制信号10.3 单片机解码器10.4 硬件解码器10.5 控制器和解码器的连接10.1 基本驱动电路在控制室，除了要对视频信号进行切换，在视频信号上叠加地点、日期、时间等附加信息外，还要对摄像机的电动云台和变焦镜头进行控制。
电动云台通常有水平旋转和俯仰旋转两个电机可以进行正、反向旋转，四个动作分别称为上、下、左、右。
电动云台的电机大部分是交流电机，这种电机有两个绕组，两个绕组有一个公共端，当一个绕组接交流电压时，另一绕组经移相电容接入交流电压，当交流电压分别从两个绕组接入时，可使电机作正向或反向旋转。
两个电机的公共端接在一起，一共有五根控制线。
变焦镜头通常连接有光圈、聚焦和变倍三个控制电机，可以正、反向旋转。
六个动作分别称为光圈大、光圈小、聚焦远、聚焦近、变倍进、变倍出。
变焦镜头的电机大部分是直流电机，直流电机加正向电压后正转，加反向电压后就会倒转。
三个电机共用一个接地端，共有四根控制线。
在摄像机离控制室比较近的情况下，可用多芯电缆将10个动作的控制电压从控制室传到摄像机处。
图10―1是用多芯电缆传送电动云台和变焦镜头控制电压的电路图。
在控制室利用琴键开关将交直流电压加到电机的控制线上。
电动云台虚线框内的线路中4个常闭触点是4个限位开关，当云台旋转到压住限位开关后，常闭触点断开，云台不再往该方向旋转。
这种电路使用很多机械开关，因电机启动时的大电流和电机断开时的高反压，开关容易损坏，目前已很少采用这种电路。
在控制器大都采用单片机的情况下，要用锁存的TTL电平去控制云台和镜头。
上控制器电动云台下M左右UM～公共端光圈大M光圈光圈小聚焦远M聚焦聚焦近变倍进M变倍变倍出UU地变焦镜头＋－图10―1 用多芯电缆传送电动云台和变焦镜头控制电压电路图Word完美格式. .10.1.1 电动云台的驱动单片机用锁存器输出的TTL电平来控制电动云台。
安防监控系统的智能云台控制安防监控系统在当前社会中起着至关重要的作用，帮助我们保护财产安全、维护公共秩序。
而安防监控系统的核心设备之一就是智能云台控制。
本文将探讨安防监控系统的智能云台控制技术，并分析其优势和应用场景。
一、智能云台控制技术概述智能云台控制是安防监控系统中的重要组成部分，通过对云台设备的控制和操作，实现对监控画面的调整和跟踪。
智能云台控制技术采用先进的图像处理算法和机械结构控制技术，能够实现高精度、多轴、全方位的控制，使监控系统的运行更加智能、灵活和高效。
二、智能云台控制技术的优势1. 多轴控制：智能云台控制技术可以实现对云台设备的水平、垂直、变焦、聚焦等多轴控制，能够实时调整监控视角和焦距，提高监控画面的清晰度和覆盖范围。
2. 自动跟踪：智能云台控制技术通过智能识别和目标跟踪算法，能够自动追踪和捕捉目标物体，并使云台设备自动调整视角，确保目标物体一直位于监控画面的中心位置。
3. 预置位设置：智能云台控制技术可以设置多个预置位，根据实际需要将云台设备调整到不同的位置和视角，方便快速定位和监控不同区域。
4. 远程控制：智能云台控制技术支持远程控制和操作，通过网络连接可以随时随地对云台设备进行监控和控制，提高安全性和便利性。
三、智能云台控制技术的应用场景1. 公共安全领域：智能云台控制技术广泛应用于公共区域的安防监控，如街道、广场、地铁等场所。
通过智能云台控制技术，可以实现对监控画面的全方位监控和追踪，提高公共区域的安全性和管理效果。
2. 智能建筑领域：在智能建筑中，智能云台控制技术被用于监控大厦外部和内部，确保人员和财产的安全。
通过智能云台控制技术，可以快速定位和跟踪可疑行为，并提供有力的证据供后续调查和处理。
3. 交通监控领域：交通监控系统是保障城市交通秩序和安全的重要手段，智能云台控制技术在交通监控中起到至关重要的作用。
通过智能云台控制技术，可以实现对交通路口、高速公路等场所的监控和管理，提高事故处理效率和交通流畅度。
毕业设计（论文）开题报告题目网络摄像机云台高精度控制算法与实现学院通信工程学院专业通信工程姓名班级学号指导教师一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1、国内云台研究动态：随着社会的发展，视频监控行业在IT行业中逐渐占据一角，同样作为视频监控中摄像机的一部分——云台，也扮演着重要的角色。
云台是一种主要由两个高精度步进电机组成的用于承载镜头的支架，其中一个步进电机负责控制云台水平转动，另一个步进电机用于控制云台的垂直方向转动，从而使摄像机镜头能够在水平360°范围内，垂直180°范围内转动。
带云台的摄像机已占据了视频监控行业的半壁江山，很多厂家都有专门负责云台方面研究的团队。
云台质量的好坏，主要在于预置位的精准度，预置位即是预先设定好一个位置，当需要摄像机镜头重新回到某个位置时候，只要调用预置位。
回到预置位的偏差越小，说明云台的精度越高，做的好的厂家像大华、海康等视频监控厂家云台转动精度能达到0.2°以内，即设定一个预置的位置，云台转动到该位置的偏差不会超过0.2°。
而精度差点的产品精度可能就大于这个值了，现在很多厂家都在致力于云台转动精度问题，主要是预置位的精度，以及如何自动矫正预置位的偏差，目前大部分云台都不带转动偏差校正功能，而市场上有转动偏差校正的云台虽然能在云台出现较大偏差时候进行校正，但是其每次转动的误差会比没有偏差校正的云台误差大，因为校正的过程会引入偏差。
因此，拥有转动偏差校正而且能够将校正误差减小的云台是许多公司的追求。
2、选题依据和意义：云台在球型摄像机中扮演的角色非常重要。
在一些大型场合，比如说大型超市，一般都安装球型摄像机，因为球型摄像机转动灵活，可以快速地转动到某个角度，也可以全场监控，当发现画面中的某个区域有异常情况时候，操作人员可以手动快速移动到那个区域，再利用摄像机镜头变倍功能可进一步查看异常区域。
在一些大些场合，球型摄像机也可以设定几个预置位，然后启动自动巡航，每隔一段时间球型摄像机可以依据云台自动地切换另一个场景或画面，使用非常灵活。
云台跟踪运动目标控制算法摘要：I.引言- 云台跟踪运动目标控制算法的背景和重要性- 本文的目的和结构II.云台跟踪运动目标控制算法的基本原理- 控制算法的定义和作用- 基本原理和核心步骤III.云台跟踪运动目标控制算法的实现- 算法实现的难点和挑战- 解决方案和具体实现IV.云台跟踪运动目标控制算法的应用- 在不同领域的应用案例- 效果和影响V.云台跟踪运动目标控制算法的未来发展趋势- 当前存在的问题和不足- 未来发展的方向和趋势VI.结论- 对云台跟踪运动目标控制算法的评价和总结正文：I.引言云台跟踪运动目标控制算法是自动化控制领域的一个重要研究方向，对于军事、航空航天、安防监控等领域具有重要的应用价值。
本文将介绍云台跟踪运动目标控制算法的基本原理、实现和应用，并探讨未来的发展趋势。
II.云台跟踪运动目标控制算法的基本原理云台跟踪运动目标控制算法是一种用于控制云台跟踪运动目标的算法，主要通过计算目标的运动轨迹、速度和方向等信息，控制云台进行跟踪。
该算法的基本原理包括以下几个核心步骤：1.目标检测和定位：通过图像处理、雷达等技术手段，检测并定位运动目标的位置和大小。
2.目标跟踪：根据目标的运动轨迹和速度信息，预测目标的未来位置，实现对目标的跟踪。
3.云台控制：根据目标的位置和云台的状态信息，控制云台进行相应角度和速度的调整，实现对目标的跟踪。
III.云台跟踪运动目标控制算法的实现云台跟踪运动目标控制算法的实现过程中，需要解决以下几个难点和挑战：1.目标运动模型的建立：准确地建立目标的运动模型，对于提高跟踪精度至关重要。
2.跟踪策略的选择：针对不同的应用场景，选择合适的跟踪策略，以实现更好的跟踪效果。
3.控制算法的优化：通过调整控制参数和算法结构，提高控制精度和稳定性。
IV.云台跟踪运动目标控制算法的应用云台跟踪运动目标控制算法在军事、航空航天、安防监控等领域具有广泛的应用前景。
例如，在无人机、导弹等武器系统中，该算法可以实现对目标的跟踪和打击；在航空航天领域，可以用于对空间目标、行星等天体的观测和研究；在安防监控领域，可以实现对犯罪嫌疑人的追踪和抓捕等。
云台跟踪运动目标控制算法（原创实用版）目录一、引言二、云台跟踪运动目标控制算法的研究背景和意义三、云台跟踪运动目标控制算法的原理和实现四、云台跟踪运动目标控制算法的测试和性能分析五、云台跟踪运动目标控制算法的优缺点和改进方向六、结论正文一、引言在现代战争中，精确打击敌方目标已成为赢得战争胜利的关键。
为了实现对敌方目标的精确打击，需要提高武器系统的跟踪精度和反应速度。
云台跟踪运动目标控制算法正是针对这一问题提出的一种解决方案。
本文将从云台跟踪运动目标控制算法的研究背景和意义、原理和实现、测试和性能分析、优缺点和改进方向等方面进行详细论述。
二、云台跟踪运动目标控制算法的研究背景和意义随着现代战争的发展，武器系统需要具备对运动目标的快速跟踪和精确打击能力。
然而，在实际作战中，目标的运动状态复杂多变，给武器系统的跟踪和打击带来了很大的困难。
为此，研究一种能够实时跟踪运动目标并控制武器系统进行精确打击的算法具有重要的实际意义。
云台跟踪运动目标控制算法正是针对这一问题提出的一种解决方案。
三、云台跟踪运动目标控制算法的原理和实现云台跟踪运动目标控制算法是一种基于计算机视觉和控制理论的算法。
该算法通过对目标的运动状态进行实时监测和分析，计算出目标的运动轨迹，并根据目标的运动轨迹控制武器系统进行跟踪和打击。
具体实现过程如下：1.目标检测：利用计算机视觉技术对图像进行处理，提取出目标的信息，并确定目标的位置和尺寸。
2.目标跟踪：根据目标的运动状态，采用卡尔曼滤波等方法对目标的运动轨迹进行预测，并实时更新目标的位置信息。
3.控制策略：根据目标的运动轨迹和武器系统的性能参数，制定相应的控制策略，以保证武器系统能够快速准确地跟踪和打击目标。
4.执行控制：根据制定的控制策略，对武器系统进行实时控制，实现对目标的跟踪和打击。
四、云台跟踪运动目标控制算法的测试和性能分析为了验证云台跟踪运动目标控制算法的性能和精度，需要对其进行大量的测试和性能分析。
毕业设计（论文）开题报告题目网络摄像机云台高精度控制算法与实现学院通信工程学院专业通信工程姓名班级学号指导教师一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1、国内云台研究动态：随着社会的发展，视频监控行业在IT行业中逐渐占据一角，同样作为视频监控中摄像机的一部分——云台，也扮演着重要的角色。
云台是一种主要由两个高精度步进电机组成的用于承载镜头的支架，其中一个步进电机负责控制云台水平转动，另一个步进电机用于控制云台的垂直方向转动，从而使摄像机镜头能够在水平360°范围内，垂直180°范围内转动。
带云台的摄像机已占据了视频监控行业的半壁江山，很多厂家都有专门负责云台方面研究的团队。
云台质量的好坏，主要在于预置位的精准度，预置位即是预先设定好一个位置，当需要摄像机镜头重新回到某个位置时候，只要调用预置位。
回到预置位的偏差越小，说明云台的精度越高，做的好的厂家像大华、海康等视频监控厂家云台转动精度能达到0.2°以内，即设定一个预置的位置，云台转动到该位置的偏差不会超过0.2°。
而精度差点的产品精度可能就大于这个值了，现在很多厂家都在致力于云台转动精度问题，主要是预置位的精度，以及如何自动矫正预置位的偏差，目前大部分云台都不带转动偏差校正功能，而市场上有转动偏差校正的云台虽然能在云台出现较大偏差时候进行校正，但是其每次转动的误差会比没有偏差校正的云台误差大，因为校正的过程会引入偏差。
因此，拥有转动偏差校正而且能够将校正误差减小的云台是许多公司的追求。
2、选题依据和意义：云台在球型摄像机中扮演的角色非常重要。
在一些大型场合，比如说大型超市，一般都安装球型摄像机，因为球型摄像机转动灵活，可以快速地转动到某个角度，也可以全场监控，当发现画面中的某个区域有异常情况时候，操作人员可以手动快速移动到那个区域，再利用摄像机镜头变倍功能可进一步查看异常区域。
在一些大些场合，球型摄像机也可以设定几个预置位，然后启动自动巡航，每隔一段时间球型摄像机可以依据云台自动地切换另一个场景或画面，使用非常灵活。
然而在一些大型场合若使用不带云台的摄像机，比如枪型摄像机，其只能查看一个场景，不能切换场景，使用上非常不灵活。
若需要查看几个场景的话，必须使用好几台枪型摄像机，大大的增加了成本及人力管理资源。
由此可见云台在视频监控行业里也是一个重要的模块。
我选择的课题是“网络摄像机云台高精度控制算法与实现”。
选择该课题的目的是为了去研究如何通过软件进一步提高云台预置位的精度。
现在大部分做视频监控的厂家云台控制的电路虽然所使用的控制芯片有所差异，但是其电路基本原理基本上都是类似的，但是有的厂家作出来的云台精度能达到很高，而有些厂家云台精度却是另一个档次，其中最重要的原因就是软件上设计的不好，存在一些缺陷或者说是存在一些转动误差没有克服。
究其根本原因在于视频监控行业起步比较晚，技术上发展水平赶不上国外的一些厂家，特别是软件的算法和编码。
同样，作为视频监控行业的一个模块——云台控制目前在国内没有一个标准的算法或者说是软件架构，大部分厂家都是自主研发的，做的好的厂家软件上的缺陷很少，而精度做的差点的厂家其软件上没能很好的克服转动误差，导致预置位出现偏差。
云台这个模块网上的资料也比较少，百度上最多告诉你云台控制的大致原理，涉及到具体算法或者说软件架构几乎是一片空白。
选择该课题的意义在于提高云台预置位的精度。
现在百度一下就知道一般云台的精度都在0.1~0.2度之间，而云台精度在0.01度左右的几乎没有。
虽然这个硬件有一定关系，但是若是能将云台电机的最小微步数减小到0.01度以下，那么只要软件上算法没有什么缺陷，有希望能将云台的精度精确到0.01度左右。
选择本课题的目的是通过不断学习和实践，通过软件算法克服机械误差，使云台的精度提高到更好的水平。
二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：云台控制核心在于云台转动过程中的精度，或者说是到达某个预先设定好的位置的精度。
因此研究的基本内容是如何通过软件算法克服云台机械上的误差，使云台预置位的偏差在0.01°范围左右。
拟解决的问题：1、控制云台转动的步进电机最小微步必须小于0.01°现在很多厂家生产的步进电机，即使是高精度的步进电机，其精度也一般在0.9度/步左右，没有最小步距角在0.01度以下的。
因此必须借助外围电路，拟利用带细分功能的电机驱动芯片来实现驱动和细分电机的每一步，这样云台转动过程中没有抖动现象，再利用软件上的算法对高精度步进电机实现精确微分，克服云台机械上的偏差，使电机的转动的最小步距角能小于0.01度。
2、云台安装好后，设定好预置位后，球机能达到先前设定的预置位。
云台的最重要作用在于能够准确地到达预置位，而不是普通的转动。
因此要实现云台能够准确地到达预置位，就必须借助传感器来实现。
这里拟用光耦为云台建立坐标系，光耦触发主控芯片外部中断，一个光耦用于建立云台水平坐标原点，另一个电机用于云台垂直方向建立坐标系原点。
然后在软件上利用该原点进行一系列的换算，依靠算法建立云台虚拟坐标系，保证设定好的预置位后，云台能够准确地到达该预置位。
3、通信协议的制定要实现对云台的高精度控制，必须要自定义一套通信协议，利用通信协议对云台下发一系列命令，使云台得到很好的控制，通信协议的定义必须考虑复杂度问题，过于复杂的协议云台会花费较多时间解析协议，不利于云台立即响应收到的命令；而过于简单的话会给后期命令的增加造成困难，因此需要一套合适的协议，这里拟用少于13个字节组成的一组数据作为命令的一种格式，具体命令待详细制定4、如何保证通信的可靠性除了拥有通信协议外，还有一个最重要的因素就是通信的可靠性，若云台通信不可靠，则在通信过程中容易出现死机或者说是下发的命令不再被执行，这种情况的出现是非常危险的，像一些工作在监狱里的带云台摄像机，若是不能转动了，产生后果将是十分严重的，所以通信的可靠性在设计时候必须考虑周全。
通信过程中必须保证云台时刻能够接收上层下发的命令，并且及时响应命令，对一些关键命令可以在算法上实现命令缓存，保证关键命令的有效执行5、如何克服机械设计上的误差总所周知，无论什么机械机构，总是存在一定的机械误差的，正如前人所说的“世界上没有两样完全相同的东西”，因此，在软件上必须有克服一定机械因素导致偏差的能力。
比如说电机如何停止，假如在高速而且电机负载较大情况下，上面下发停止命令，算法上必须对电机做保护，让电机先减速再停止，如果过分依赖电机内部结构来停止的话会对电机造成损害，同时也会产生转动偏差。
6、如何测试云台的偏差假如没有一个很好的测量转动偏差的方法，即使云台转动存在偏差，我们也会发现不了，因此必须找出一个很好的办法能有效的检查云台转动存在的任何偏差。
因为目前在视频监控公司实习，所以拟用镜头作为测试偏差的工具。
将镜头固定在云台上，调到最大变倍，通过比较设定预置位时候的图像和回到预置位后的图像，来区别云台转动或者预置位的偏差，若两副图像上的内容偏差很大，说明云台预置位偏差较大，若两副图像肉眼看不出任何偏差，则说明云台精度很高。
三、研究步骤、方法及措施：云台转动高精度实现涉及到软件模块和硬件模块，软件模块主要包括通信模块、电机运动模块两大模块，硬件上包括电机模块、驱动微分模块、传感器模块、主控模块。
通信模块主要包含通信协议制定、命令接收和发送接口、通信可靠性设计。
电机运动模块包括电机细分算法和运动控制算法。
电机模块主要由控制水平方向的电机和控制垂直方向的电机组成。
驱动细分模块包含细分芯片和DA芯片。
传感器模块主要是光耦。
主控模块是以单片机LPC17XX系列中的一款芯片作为主控主要研究步骤和方法如下：1、学习基于Cortex-M3内核的LPC17系列单片机英文手册LPC17XX.PDF，结合实际开发板，熟练掌握LPC17XX系列单片机的定时器模块，外部中断模块，GPIO模块，I2C通信模块，UART串口通信模块，SPI通信模块的使用2、学习DA芯片的英文PDF手册，熟悉DA芯片的功能，主要掌握DA芯片的时序电路，能利用单片机编写时序电路，从而熟练运用DA芯片。
3、学习光耦的工作原理，掌握光耦触发单片机中断的原理4、学习步进电机细分芯片的英文PDF手册，掌握电机细分芯片的功能及其使用方法，主要掌握步进电机细分芯片的时序电路及其使用5、学习步进的电机的基础知识，掌握电机相位方面知识和电机能够被细分的原理，了解电机运动时候相关注意事项主要实现措施：这里云台以基于Cortex-M3内核的单片机LPC1754为主控芯片，LPC1754上拥有的资源较多，这里主要利用其定时器模块、通信模块、外部中断模块、GPIO模块。
1、定时器模块：利用定时器0和定时器1来分别负责控制电机1和电机2，即电机运动程序都在定时器中断程序里运行，保证电机运动时候不受其他因素干扰。
定时器2和定时器3分别负责控制电机1和电机2的加速或者减速，保证电机在负载情况下能够正常启动和停止，不产生失步现象2、通信模块：兼容UART串口通信和I2C通信，利用UART或者I2C通信对单片机下发命令，或者单片机向其他设备反馈信息。
利用SPI接口与一块DA芯片通信，对DA芯片下发命令，产生模拟电压3、外部中断模块：该中断由光耦产生，在产生中断的时候即将此时的位置信息作为坐标原点，可以利用算法建立坐标系4、GPIO模块：该模块主要与电机细分芯片相连接，软件上通过控制GPIO口的高低状态配合DA芯片来控制电机的平稳运动，图1如下。
图1 软件框架四、研究工作进度：序号时间内容1 2012/09/16至2012/09/22 了解单片机原理及相应功能2 2012/09/23至2012/09/29 实践并掌握LPC1754单片机各个功能，比如GPIO端口定时器，外部中断，I2C,SPI, UART的使用3 2012/09/30至2012/10/06 阅读英文手册，学习并掌握DA芯片的使用4 2012/10/07至2012/10/13 学习并掌握步进电机的驱动5 2012/10/14至2012/10/20 学习并掌握细分芯片的使用6 2012/10/21至2012/10/27 学习并掌握光耦、齿轮和履带的使用7 2012/10/28至2012/11/02 自定义电机控制相关通信协议8 2012/11/03至2012/11/09 结合前面所学模块知识和通信协议调试云台控制9 2012/11/10至2012/11/16 增加预置位存储和读取功能，测试云台转动情况，优化代码10 2012/11/17至2012/12/27 毕业论文书写11 2012/12/28至2012/1/10 整理代码及相关文档五、主要参考文献：[1] 朱正伟. 数字电路逻辑设计[M]. 清华大学出版社. 2011.[2] 王德安.基于单片机的步进电机控制[J].自动化与仪表,2005,20(3).[3] 谭浩强. C语言程序设计[第二版] [M]. 清华大学出版社. 2009.[4] 章坚武. 嵌入式系统设计与开发[M]. 西安电子科技大学出版社. 2009.[5] 周黎.步进电机控制系统建模及运行曲线仿真[J].电机与控制学报,2011,15(1).[6] 周兴华. 手把手教你51单片机程序设计[M]. 北京航空航天大学出版社. 2007.[7] 鲍苏苏.多步进电机控制算法研究[J].东华大学学报,2003,29(5).[8] Joseph Yiu. ARM cortex-M3 权威指南[M]. 北京航空航天大学出版社. 2009.[9] TI. DRV8812[M]. Texas Instruments Incorporated. 2011.[10] W. Richard Stevens A. Rago. UNIX环境高级编程[M]. 人民邮电出版社. 2006.[11] NXP. LPC17xx User manual[J]. release of NXP : 19 August 2010.六、指导教师审核意见：指导教师签字：年月日七、系（教研室）评议意见：系（教研室）主任签字：年月日八、开题小组评审意见：开题小组负责人签字：年月日九、学院领导审核意见：1．通过； 2．完善后通过；３．未通过学院领导签字：年月日。
