基于陀螺仪与伺服舵机的自动安平系统设计

摘要

针对目前传统的安平系统在实用性和适用性未能满足多方面要求,无法解决同时兼顾安平范围、调节精度和响应速度的问题,根据三轴陀螺仪传感器与伺服舵机控制原理,设计了一种新型的自动安平系统,通过三轴陀螺仪传感器检测重力加速度方向以获取倾角信息,由STM32F103系列微控制器对采集获取的数据进行了数字滤波和分析计算等处理,并结合PWM脉宽调制技术和PID算法控制伺服舵机机组,实现了双自由度的水平调节,并且对系统的机械结构进行了优化设计,有效增大了安平范围.研究结果表明,该自动安平系统在-90°～+90°范围内的调节精度达到10′33″,水平度误差控制在0.1％～0.5％范围之内,调整时间小于2s,相对于其他安平系统,具有更低的生产成本和更高的自动化程度.