步進(jìn)電機(jī)的智能控制在自動(dòng)聚焦中的應(yīng)用研究.pdf

1、近年來(lái)，作為視頻監(jiān)控核心設(shè)備的一體化攝像機(jī)已經(jīng)隨處可見(jiàn)，其特點(diǎn)是小巧靈活、安裝方便。因此，本文以一體化攝像機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。首先對(duì)一體化攝象機(jī)控制系統(tǒng)中的自動(dòng)聚焦技術(shù)，步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)原理和步進(jìn)電機(jī)的控制技術(shù)等進(jìn)行了研究。然后以單片機(jī)為主控制器提出了整個(gè)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案，在此基礎(chǔ)上對(duì)各個(gè)模塊的電路進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。接著介紹了步進(jìn)電機(jī)軟件控制開(kāi)發(fā)的流程和部分模塊的軟件設(shè)計(jì)。 本文通過(guò)頻域帶通法對(duì)CCD輸出

2、的視頻信號(hào)進(jìn)行模擬帶通濾波，提取高頻分量，然后對(duì)高頻分量進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算來(lái)構(gòu)建評(píng)價(jià)函數(shù)的一種方法，采用頻域帶通法搭建自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)具有運(yùn)算簡(jiǎn)單和成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)傳統(tǒng)爬山算法存在的問(wèn)題提出了改進(jìn)模型，該模型采用兩次窮舉搜索即可確定最佳成像位置，第一次采用變步長(zhǎng)粗略搜索，第二次用最小步長(zhǎng)細(xì)掃。將改進(jìn)的爬山算法用到基于單片機(jī)的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，使系統(tǒng)在保證對(duì)焦精度的情況下極大地提高了對(duì)焦速度。 在理論上研究和推導(dǎo)出兩相混合步進(jìn)電機(jī)

3、的升降頻曲線，以及在實(shí)際運(yùn)行中步進(jìn)電機(jī)升降頻理論的實(shí)現(xiàn)，尋找出最速控制的方法，并采用單片機(jī)軟件升降頻控制策略，解決了點(diǎn)位控制中的失步和兩相混合步進(jìn)電機(jī)行程末端的機(jī)械沖擊問(wèn)題。利用細(xì)分控制技術(shù)保證了電機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性，并進(jìn)行了波形分析和理論研究。 模糊控制模仿人的決策能力和推理功能，是又一類(lèi)智能控制的形式。本文研究了模糊控制理論及其軟件實(shí)現(xiàn)?？刂茀?shù)根據(jù)不同的偏差要求，運(yùn)用模糊PID控制而選擇不同的參數(shù)，從而改善各局部性能，促使整體