面向視覺跟蹤的云臺控制策略研究.pdf

1、信息技術(shù)的飛速發(fā)展與進(jìn)步，使得系統(tǒng)向智能化方向邁進(jìn)成為一個(gè)趨勢。主動(dòng)視覺是智能化系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，主動(dòng)視覺跟蹤的首要目的是獲取高質(zhì)量的目標(biāo)圖像信息。主動(dòng)攝像機(jī)作為目標(biāo)圖像采集的重要裝置，其云臺轉(zhuǎn)動(dòng)控制的性能對整個(gè)視覺跟蹤系統(tǒng)的效果有重要影響。被跟蹤目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的機(jī)動(dòng)特性以及視覺測量信號夾帶的噪聲特性是影響云臺跟蹤性能的兩個(gè)主要因素。
　　首先，針對這一問題，本文將用在對機(jī)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤的自適應(yīng)跟蹤濾波算法用于對云臺角度參考軌跡信

2、號進(jìn)行處理，一方面，可以有效濾除軌跡中的噪聲信號，減小了控制器跟蹤時(shí)候的抖動(dòng);另一方面，跟蹤濾波過程中不僅可以實(shí)時(shí)獲取目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)當(dāng)前時(shí)刻的估計(jì)值以及下一時(shí)刻的預(yù)測值，還可以識別目標(biāo)現(xiàn)階段的運(yùn)動(dòng)模型，這些信息可以用于指導(dǎo)云臺控制器實(shí)時(shí)調(diào)整控制策略，以提高對復(fù)雜軌跡的跟蹤性能。
　　其次，本文將多模型控制思想用于云臺跟蹤控制策略的自適應(yīng)調(diào)整，分別討論了基于模型線性加權(quán)組合的參數(shù)多模型自適應(yīng)PID跟蹤控制律以及基于模型切換策略的結(jié)構(gòu)多

3、模型自適應(yīng)狀態(tài)反饋跟蹤控制律，并進(jìn)一步針對系統(tǒng)擾動(dòng)抑制問題，討論了基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的含擾動(dòng)被控對象的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償線性化策略，以及基于該策略的自抗擾軌跡跟蹤控制。
　　最后，針對靜止多目標(biāo)和運(yùn)動(dòng)多目標(biāo)跟蹤場景下決策目標(biāo)先后被跟蹤次序時(shí)的云臺調(diào)度問題，通過將其轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的經(jīng)典旅行商問題和動(dòng)態(tài)旅行商問題，分別討論了該類問題的精確形式解法和近似形式解法，并進(jìn)一步分析了實(shí)際目標(biāo)跟蹤視場有限時(shí)云臺調(diào)度對應(yīng)的約束動(dòng)態(tài)旅行商問題模型以及相關(guān)求解思路