一种双云台控制方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种双云台控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
在视频监控领域，常用的监控设备包括以下几种：
第一种为如图1所示的单目球机，单目球机包括一个云台和一个镜头，单目球机不涉及双云台控制的问题。
第二种为如图2所示的枪球设备，枪球设备包括枪机和球机，球机包括云台，虽然枪球设备包括两个镜头，但因为枪机无法运动，因此也不涉及双云台控制的问题。
第三种为如图3所示的双目球机，双目球机包括两个云台和两个镜头，云台1和云台2都能水平运动及垂直运动，但由于结构上的限制，下面的云台2是放在云台1的基座上，因此云台1运动时会间接带动云台2被动运动。虽然两个云台都可以独立运动，但在实际使用过程中，两个云台往往不能同时独立运动，这是因为云台1运动过程中如果云台2也开始运动，那么云台2会给云台1带来力的冲击，从而导致云台1出现失步，影响监控场景范围。为了避免上述问题，现有技术中在云台1运动时，云台2保持不动，只有等到云台1停下来后才能单独控制云台2运动。
现有技术中对于双云台的控制时，两个云台虽然能分别独立运动，但为了避免任意一个云台失步而导致位置偏差或者运动异常，往往不能同时独立运动，而是等其中一个云台完全停下来后另外一个云台才能进行运动控制，因此降低了云台的监控抓拍效率。
发明内容
本发明实施例提供了一种双云台控制方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中的双云台控制方案监控抓拍效率较低的问题。
本发明实施例提供了一种双云台控制方法，所述方法包括：
当第一云台运动过程中接收到第二云台运动指令时，根据所述第一云台当前运动的第一速度确定所述第一云台当前运动的第一力矩；
根据所述第一力矩、所述第一云台产生的第一摩擦力矩和所述第二云台产生的第二摩擦力矩，判断是否满足控制所述第二云台运动的触发条件；
如果是，控制所述第二云台运动。
进一步地，所述根据所述第一云台当前运动的第一速度确定所述第一云台当前运动的第一力矩包括：
根据所述第一速度和预先保存的速度与所述第一云台中第一电机输出力矩的对应关系，确定所述第一电机的第一输出力矩；
根据所述第一输出力矩、所述第一电机的安全系数和传动效率，确定所述第一云台当前运动的第一力矩。
进一步地，所述第一云台运动过程中接收到第二云台运动指令之后，根据所述第一云台当前运动的第一速度确定所述第一云台当前运动的第一力矩之前，所述方法还包括：
判断所述第一云台的运动方向与所述第二云台运动指令中携带的第二云台的运动方向是否一致，如果否，进行后续步骤。
进一步地，所述第一云台处于匀速运动状态时，所述触发条件包括：
第一关系式T云台1矩频(V)≥Tf1+Tf21；
式中，Tf1为所述第一摩擦力矩，Tf21为所述第二摩擦力矩，T云台1矩频(V)为所述第一力矩。
进一步地，所述第一云台处于加速运动状态，且所述第一云台未达到最大加速度，所述触发条件包括：
第二关系式T云台1矩频(VA)≥Tf1+Tf21+(J云台1+J电机1n传动比2)A1max；和第三关系式T云台1矩频(V1max)≥Tf1+Tf21；
式中，J云台1为第一云台的转动惯量，J电机1为第一云台中第二电机转轴的转动惯量，n传动比为第一云台的传动比，A1max为第一云台的最大加速度，VA为第一云台达到自身最大加速度时对应的第二速度，V1max为第一云台的最大速度，Tf1为所述第一摩擦力矩，Tf21为所述第二摩擦力矩；
所述第一云台已达到最大加速度，所述触发条件包括：
第四关系式T云台1矩频(VC)≥Tf1+Tf21+(J云台1+J电机1n传动比2)AC；和第三关系式T云台1矩频(V1max)≥Tf1+Tf21；
AC为接收到第二云台运动指令时第一云台当前的加速度，VC为第一云台当前的第三速度。
进一步地，所述第一云台未达到最大加速度时，如果满足所述第三关系式，不满足所述第二关系式，或所述第一云台已达到过最大加速度，但当前加速度小于最大加速度时，所述方法还包括：
根据第五关系式t等待＝2V1max/A1max-t当前，确定等待时间，经过所述等待时间，控制所述第二云台运动；
式中，t当前为第一云台由速度0加速到当前速度的时间。
进一步地，所述第一云台处于减速运动状态时，且所述第一云台未达到最大负加速度，所述触发条件包括：
第六关系式T云台1矩频(VC)≥Tf1+Tf21-(J云台1+J电机1n传动比2)AC；和第七关系式T云台1矩频(VA)≥Tf1+Tf21-(J云台1+J电机1n传动比2)A1max；
所述第一云台已达到最大负加速度，所述触发条件包括：
第六关系式T云台1矩频(VC)≥Tf1+Tf21-(J云台1+J电机1n传动比2)AC。
进一步地，所述第一云台未达到最大负加速度时，如果满足所述第七关系式，不满足所述第六关系式，所述方法还包括：
根据第八关系式t等待＝V1max/A1max-t当前，确定等待时间，经过所述等待时间，控制所述第二云台运动。
进一步地，所述第一云台的运动方向与所述第二云台运动指令中携带的第二云台的运动方向一致时，所述方法还包括：
控制所述第二云台运动，并根据所述第一云台的运动状态、第一摩擦力矩和所述第二摩擦力矩确定第一云台的控制电流，根据所述控制电流控制所述第一云台转动。
进一步地，所述根据所述第一云台的运动状态、第一摩擦力矩和所述第二摩擦力矩确定第一云台的控制电流包括：
所述第一云台处于加速运动状态时，根据第九关系式In_max＝[1-Tf21/(Tf1+J云台1a云台1)]Ic_max确定第一云台的控制电流；
所述第一云台处于匀速运动状态时，根据第十关系式In_max＝(1-Tf21/Tf1)Ic_max确定第一云台的控制电流；
所述第一云台处于减速运动状态时，根据第十一关系式In_max＝[1-Tf21/(Tf1-J云台1a云台1)]Ic_max确定第一云台的控制电流；
式中，Tf1为所述第一摩擦力矩，Tf21为所述第二摩擦力矩，J云台1为第一云台的转动惯量，a云台1为接收到第二云台运动指令时第一云台的瞬时加速度，Ic_max为第一云台当前的最大驱动电流值。
另一方面，本发明实施例提供了一种双云台控制装置，所述装置包括：
确定模块，用于当第一云台运动过程中接收到第二云台运动指令时，根据所述第一云台当前运动的第一速度确定所述第一云台当前运动的第一力矩；
第一判断模块，用于根据所述第一力矩、所述第一云台产生的第一摩擦力矩和所述第二云台产生的第二摩擦力矩，判断是否满足控制所述第二云台运动的触发条件，如果是，触发第一控制模块；
第一控制模块，用于控制所述第二云台运动。
进一步地，所述确定模块，具体用于根据所述第一速度和预先保存的速度与所述第一云台中第一电机输出力矩的对应关系，确定所述第一电机的第一输出力矩；根据所述第一输出力矩、所述第一电机的安全系数和传动效率，确定所述第一云台当前运动的第一力矩。
进一步地，所述装置还包括：
第二判断模块，用于判断所述第一云台的运动方向与所述第二云台运动指令中携带的第二云台的运动方向是否一致，如果否，触发所述确定模块。
进一步地，所述第一云台处于匀速运动状态时，所述触发条件包括：
第一关系式T云台1矩频(V)≥Tf1+Tf21；
式中，Tf1为所述第一摩擦力矩，Tf21为所述第二摩擦力矩，T云台1矩频(V)为所述第一力矩。
进一步地，所述第一云台处于加速运动状态，且所述第一云台未达到最大加速度，所述触发条件包括：
第二关系式T云台1矩频(VA)≥Tf1+Tf21+(J云台1+J电机1n传动比2)A1max；和第三关系式T云台1矩频(V1max)≥Tf1+Tf21；
式中，J云台1为第一云台的转动惯量，J电机1为第一云台中第二电机转轴的转动惯量，n传动比为第一云台的传动比，A1max为第一云台的最大加速度，VA为第一云台达到自身最大加速度时对应的第二速度，V1max为第一云台的最大速度，Tf1为所述第一摩擦力矩，Tf21为所述第二摩擦力矩；
所述第一云台已达到最大加速度，所述触发条件包括：
第四关系式T云台1矩频(VC)≥Tf1+Tf21+(J云台1+J电机1n传动比2)AC；和第三关系式T云台1矩频(V1max)≥Tf1+Tf21；
AC为接收到第二云台运动指令时第一云台当前的加速度，VC为第一云台当前的第三速度。
进一步地，所述第一控制模块，还用于所述第一云台未达到最大加速度时，如果满足所述第三关系式，不满足所述第二关系式，或所述第一云台已达到过最大加速度，但当前加速度小于最大加速度时，根据第五关系式t等待＝2V1max/A1max-t当前，确定等待时间，经过所述等待时间，控制所述第二云台运动；式中，t当前为第一云台由速度0加速到当前速度的时间。
进一步地，所述第一云台处于减速运动状态时，且所述第一云台未达到最大负加速度，所述触发条件包括：
第六关系式T云台1矩频(VC)≥Tf1+Tf21-(J云台1+J电机1n传动比2)AC；和第七关系式T云台1矩频(VA)≥Tf1+Tf21-(J云台1+J电机1n传动比2)A1max；
所述第一云台已达到最大负加速度，所述触发条件包括：
第六关系式T云台1矩频(VC)≥Tf1+Tf21-(J云台1+J电机1n传动比2)AC。
进一步地，所述第一控制模块，还用于所述第一云台未达到最大负加速度时，如果满足所述第七关系式，不满足所述第六关系式，根据第八关系式t等待＝V1max/A1max-t当前，确定等待时间，经过所述等待时间，控制所述第二云台运动。
进一步地，所述装置还包括：第二控制模块；所述第二判断模块的判断结果为是时，触发所述第二控制模块；
所述第二控制模块，用于控制所述第二云台运动，并根据所述第一云台的运动状态、第一摩擦力矩和所述第二摩擦力矩确定第一云台的控制电流，根据所述控制电流控制所述第一云台转动。
进一步地，所述第二控制模块，具体用于所述第一云台处于加速运动状态时，根据第九关系式In_max＝[1-Tf21/(Tf1+J云台1a云台1)]Ic_max确定第一云台的控制电流；所述第一云台处于匀速运动状态时，根据第十关系式In_max＝(1-Tf21/Tf1)Ic_max确定第一云台的控制电流；所述第一云台处于减速运动状态时，根据第十一关系式In_max＝[1-Tf21/(Tf1-J云台1a云台1)]Ic_max确定第一云台的控制电流；式中，Tf1为所述第一摩擦力矩，Tf21为所述第二摩擦力矩，J云台1为第一云台的转动惯量，a云台1为接收到第二云台运动指令时第一云台的瞬时加速度，Ic_max为第一云台当前的最大驱动电流值。
另一方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一项所述的方法步骤。
另一方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法步骤。
本发明实施例提供了一种双云台控制方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括：当第一云台运动过程中接收到第二云台运动指令时，根据所述第一云台当前运动的第一速度确定所述第一云台当前运动的第一力矩；根据所述第一力矩、所述第一云台产生的第一摩擦力矩和所述第二云台产生的第二摩擦力矩，判断是否满足控制所述第二云台运动的触发条件；如果是，控制所述第二云台运动。
由于在本发明实施例中，当第一云台运动过程中接收到第二云台运动指令时，根据第一云台当前运动的第一速度、第一云台产生的第一摩擦力矩和所述第二云台产生的第二摩擦力矩等物理量判断是否满足控制第二云台运动的触发条件，如果满足，便控制第二云台运动，不需要等到第一云台停止运动再控制第二云台运动。提高了云台的监控抓拍效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中单目球机结构示意图；
图2为现有技术中枪球设备结构示意图；
图3为现有技术中双目球机结构示意图；
图4为本发明实施例提供的双云台控制过程示意图；
图5为本发明实施例提供的双云台协同控制系统架构图；
图6为本发明实施例3提供的只有第一云台运动时的受力示意图；
图7为本发明实施例3提供的两个云台反方向运动时的受力示意图；
图8为本发明实施例提供的摩擦力矩计算示意图；
图9为本发明实施例提供的电机的输出力矩、速度及加速度间的对应关系示意图；
图10为本发明实施例4提供的只有第一云台运动时的受力示意图；
图11为本发明实施例4提供的两个云台同方向运动时的受力示意图；
图12为本发明实施例提供的双云台控制装置结构示意图；
图13为本发明实施例提供的电子设备结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
图4为本发明实施例提供的双云台控制过程示意图，该过程包括以下步骤：
S101：当第一云台运动过程中接收到第二云台运动指令时，根据所述第一云台当前运动的第一速度确定所述第一云台当前运动的第一力矩。
本发明实施例提供的双云台控制方法应用于电子设备，该电子设备可以是PC、平板电脑等具备控制功能的设备。本发明实施例涉及的场景为当双目球机中的第一云台水平运动时，接收到第二云台水平运动的控制指令，或者当第一云台垂直运动时，接收到第二云台垂直运动的控制指令。其中，双目球机中的任意一个云台可以作为第一云台，另一个云台作为第二云台。
在本发明实施例中，当第一云台运动过程中接收到第二云台运动指令时，电子设备根据第一云台当前运动的第一速度确定第一云台当前运动的第一力矩。其中，电子设备中可以预先保存第一云台的运动速度与力矩的对应关系，在确定出第一云台当前运动的第一速度之后，根据第一速度以及第一云台的运动速度与力矩的对应关系，确定出第一云台当前运动的第一力矩。
S102：根据所述第一力矩、所述第一云台产生的第一摩擦力矩和所述第二云台产生的第二摩擦力矩，判断是否满足控制所述第二云台运动的触发条件，如果是，控制所述第二云台运动。
在双目球机的结构确定之后，第一云台产生的第一摩擦力矩和第二云台产生的第二摩擦力矩为已知量，在本发明实施例中，可以预先计算出第一摩擦力矩和第二摩擦力矩，并且认为在第一云台运动过程中以及第二云台运动过程中第一摩擦力矩和第二摩擦力矩不会发生变化。
电子设备确定出第一力矩之后，根据第一力矩、第一摩擦力矩和第二摩擦力矩，判断是否满足控制第二云台运动的触发条件。满足该触发条件时则说明第二云台运动不会导致第一云台失步。例如，该触发条件为第一力矩大于第一摩擦力矩和第二摩擦力矩的和值，此时说明第一云台当前的第一力矩能够抵抗第一摩擦力矩和第二摩擦力矩，因此可以控制第二云台运动。
由于在本发明实施例中，当第一云台运动过程中接收到第二云台运动指令时，根据第一云台当前运动的第一速度、第一云台产生的第一摩擦力矩和所述第二云台产生的第二摩擦力矩等物理量判断是否满足控制第二云台运动的触发条件，如果满足，便控制第二云台运动，不需要等到第一云台停止运动再控制第二云台运动。提高了云台的监控抓拍效率。并且满足触发条件时说明第二云台运动不会导致第一云台运动失步，因此也保证了双目球机监控的准确性。
实施例2：
为了使确定第一力矩更准确，在上述实施例的基础上，在本发明实施例中，所述根据所述第一云台当前运动的第一速度确定所述第一云台当前运动的第一力矩包括：
根据所述第一速度和预先保存的速度与所述第一云台中第一电机输出力矩的对应关系，确定所述第一电机的第一输出力矩；
根据所述第一输出力矩、所述第一电机的安全系数和传动效率，确定所述第一云台当前运动的第一力矩。
由于云台中电机的型号不固定，电机的安全系数和传动效率也有可能发生变化，因此直接保存云台运动速度与云台力矩的对应关系有可能不准确。为了解决该技术问题，在本发明实施例中，电子设备预先保存速度与第一云台中第一电机输出力矩的对应关系，速度与第一电机输出力矩的对应关系不涉及安全系数和传动效率的变化，因此速度与第一电机输出力矩的对应关系更准确。然后根据第一云台的第一速度和预先保存的速度与第一云台中第一电机输出力矩的对应关系，确定第一电机的第一输出力矩。根据第一输出力矩、第一电机的安全系数和传动效率，确定第一云台当前运动的第一力矩。具体的，根据公式T云台1矩频(V)＝T电(V)*λ效率/η安全，确定第一云台当前运动的第一力矩。式中，T云台1矩频(V)为第一力矩，T电(V)为第一输出力矩，η安全为第一电机的安全系数，λ效率为第一电机的传动效率。
实施例3：
在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述第一云台运动过程中接收到第二云台运动指令之后，根据所述第一云台当前运动的第一速度确定所述第一云台当前运动的第一力矩之前，所述方法还包括：
判断所述第一云台的运动方向与所述第二云台运动指令中携带的第二云台的运动方向是否一致，如果否，进行后续步骤。
在本发明实施例中，当第一云台的运动方向与第二云台运动指令中携带的第二云台的运动方向不一致时，第二云台产生的第二摩擦力矩对于第一云台来说相当于一个阻力，因此需要进行后续判断是否满足触发条件的步骤。当第一云台的运动方向与第二云台运动指令中携带的第二云台的运动方向一致时，第二云台产生的第二摩擦力矩对于第一云台来说相当于一个动力，因此不需要进行后续判断是否满足触发条件的步骤。
在本发明实施例中，当第一云台的运动方向与第二云台运动指令中携带的第二云台的运动方向不一致时，按照第一云台不同的运动状态对判断是否满足控制第二云台运动的触发条件进行说明。
所述第一云台处于匀速运动状态时，所述触发条件包括：
第一关系式T云台1矩频(V)≥Tf1+Tf21；
式中，Tf1为所述第一摩擦力矩，Tf21为所述第二摩擦力矩，T云台1矩频(V)为所述第一力矩。
若满足第一关系式，说明当前第一速度下第一云台输出的第一力矩足够带动第一云台继续以当前的第一速度进行匀速运动，此时可以立即响应处理第二云台收到的运动指令，由于不管第一云台是否有运动，第二云台运动受到的动摩擦力是基本不变的，所以第二云台也不会出现失步的问题。
所述第一云台处于加速运动状态，且所述第一云台未达到最大加速度，所述触发条件包括：
第二关系式T云台1矩频(VA)≥Tf1+Tf21+(J云台1+J电机1n传动比2)A1max；和第三关系式T云台1矩频(V1max)≥Tf1+Tf21；
式中，J云台1为第一云台的转动惯量，J电机1为第一云台中第二电机转轴的转动惯量，n传动比为第一云台的传动比，A1max为第一云台的最大加速度，VA为第一云台达到自身最大加速度时对应的第二速度，V1max为第一云台的最大速度，Tf1为所述第一摩擦力矩，Tf21为所述第二摩擦力矩；
所述第一云台已达到最大加速度，所述触发条件包括：
第四关系式T云台1矩频(VC)≥Tf1+Tf21+(J云台1+J电机1n传动比2)AC；和第三关系式T云台1矩频(V1max)≥Tf1+Tf21；
AC为接收到第二云台运动指令时第一云台当前的加速度，VC为第一云台当前的第三速度。
所述第一云台未达到最大加速度时，如果满足所述第三关系式，或所述第一云台已达到过最大加速度，但当前加速度小于最大加速度时，不满足所述第二关系式，所述方法还包括：
根据第五关系式t等待＝2V1max/A1max-t当前，确定等待时间，经过所述等待时间，控制所述第二云台运动；
式中，t当前为第一云台由速度0加速到当前速度的时间。
如果满足第三关系式，不满足第二关系式，则说明第一云台由当前速度加速到最大速度V1max时，就可以开始响应第二云台的运动，因此根据上述第五关系式可以计算出等待时间，当经过等待时间之后，便可以立即响应第二云台的运动。
所述第一云台处于减速运动状态时，且所述第一云台未达到最大负加速度，所述触发条件包括：
第六关系式T云台1矩频(VC)≥Tf1+Tf21-(J云台1+J电机1n传动比2)AC；和第七关系式T云台1矩频(VA)≥Tf1+Tf21-(J云台1+J电机1n传动比2)A1max；
所述第一云台已达到最大负加速度，所述触发条件包括：
第六关系式T云台1矩频(VC)≥Tf1+Tf21-(J云台1+J电机1n传动比2)AC。
所述第一云台未达到最大负加速度时，如果满足所述第七关系式，不满足所述第六关系式，所述方法还包括：
根据第八关系式t等待＝V1max/A1max-t当前，确定等待时间，经过所述等待时间，控制所述第二云台运动。
第一云台未达到最大负加速度时，若不满足第六关系式但满足第七关系式，则需计算第一云台由当前速度减速到其最大负加速度的时间t等待，等待t等待秒后才能控制第二云台响应运动命令并开始转动。
下面结合受力示意图对第一云台和第二云台运动方向相反时的控制过程进行详细说明。
图5为本发明实施例提供的双云台协同控制系统架构图，相较于现有的系统，增加了联动方式决策和双云台协同控制两个模块，其它的Web客户端、网络模块、图像处理模块、主控单元(应用)、存储模块、云台控制板2、云台2电机、两云台通讯处理模块、云台控制板1和云台1电机的功能与现有技术相同，在此不再进行赘述。
联动方式决策模块的作用是根据用户命令和需求判断出当前是需采用双云台独立运动模式，还是双云台同步运动模式等；双云台协同控制模块的作用是完成双云台同步运动过程中的运动控制策略处理。
云台1正在运动时，云台2当前静止，但云台2收到了与云台1当前运动相反的运动命令，为保证两个云台都运动正常，如不失步等，此时需决策云台2是否可以启动或者何时启动。
两云台间的运动示意和受力情况如图6和图7所示；图6为只有云台1运动时的受力示意图，图7为两云台反方向运动时的受力示意图。图6和图7中V2是指云台2自身内部独立运动时的速度，不论云台1是否运动，只要云台2没收到独立运动命令，V2＝0；当云台2收到用户命令时，除了被动的被跟着云台1运动，其自身也要独立进行额外的运动，此时将云台2自身速度命令的最大值记为V2max。
两云台中若只有云台1接收到自身运动命令并控制其开始运动后，这时云台1水平受力如图6所示，在云台1电机输出力F1和云台1结构上油封产生的动摩擦力f1的共同作用下云台1产生运动，运动状态可能是加速、匀速或者减速。此时若云台2也收到运动命令，因为云台2启动加速运动时对运动中的云台1产生一个冲击，即云台2结构上的油封会给云台1新施加一个动摩擦力而导致云台1受力发生变化，如图7所示，云台2运动时会多产生一个滑动摩擦力f21给云台1，f21的方向与运动方向相反，因此对于云台1而言是个阻力，这个冲击可能导致云台1原有的运动状态受到影响而导致云台失步，因此该情况下需决策判断当前是否可以让云台2实时响应该运动命令还是等待合适的时机再响应。根据云台1水平方向当前运动状态的不同，需分以下三种情形区别处理：
情形1：实时获取云台1的当前运动状态，若运动标志为匀速状态，则表示云台1当前正以速度V1匀速运行，此时云台1电机输出的力与摩擦力相等，读取该速度下云台输出的力矩，并判断其与各摩擦力矩之间的关系大小。
若满足第一关系式T云台1矩频(V)≥Tf1+Tf21，说明当前速度下云台1输出的动力矩足够带动云台1继续以当前速度进行匀速运动，此时可以立即响应处理云台2收到的目标速度V2命令，由于不管云台1是否有运动，云台2运动受到的动摩擦力是基本不变的，所以云台2不会失步，立即控制云台2加速到速度V2并匀速。若不满足第一关系式，说明当前速度下云台1输出的最大动力矩不足以克服两个云台同时转动起来后产生的摩擦力矩，为确保云台1不失步且运动正常，此时通知云台2无法立即响应收到的运动命令。
第一关系式中，Tf1为所述第一摩擦力矩，Tf21为所述第二摩擦力矩，T云台1矩频(V)为所述第一力矩。第一摩擦力矩和第二摩擦力矩在双目球机的结构确定后即为已知量，其大小为测量摩擦力和旋转半径之乘积，可以按图8所示测量计算得到。
第一关系式中的T云台1矩频(V)为云台1当前速度下能输出的最大力矩，由于每款电机的矩频特性是已知的，因此电机的输出力矩和速度间的关系T电(V)已知，如图9最上方的曲线所示；图9中的中间的曲线为按S加减速模型加速过程中的加速度变化示意，下方曲线为加速过程中对应的速度变化情况。根据公式T云台1矩频(V)＝T电(V)*λ效率/η安全，确定第一云台当前运动的第一力矩。式中，T云台1矩频(V)为第一力矩，T电(V)为第一输出力矩，η安全为第一电机的安全系数，λ效率为第一电机的传动效率。安全系数一般可以取值为2，传动效率可以取值0.9。
情形2：若云台1当前正加速运行，最终加速完成后能达到的目标最大速度为V1max；考虑到云台1加速过程最容易失步的时刻为：达到最大加速度时刻(图9中ta时刻)和达到目标最大速度时刻(td时刻)；此时是否能启动云台2运动需分以下几种情况处理：
当前加速，但加速度还未达到过最大加速度A1max，即此时处于0～ta时间段；若满足第三关系式，说明在加速到最大加速度时云台1也不会失步，但不一定能保证在加速到最大速度V1max时也不失步；因此还需进一步加上最大速度处的判断，即第二关系式的判断。第二关系式中，J云台1，J电机1，n传动比，A1max都为已知量，VA为第一云台达到自身最大加速度时对应的第二速度，以图9所示的三角形加速度模型为例，可计算出VA为V1max的一半。
若第一云台当前正加速运行，最终加速完成后能达到的目标最大速度为V1max；考虑到第一云台加速过程最容易失步的时刻为：达到最大加速度时刻和达到目标最大速度时刻。因此，当第一云台处于加速运动状态，且所述第一云台未达到最大加速度时，需要判断是否同时满足上述第二关系式和第三关系式，如果是，则说明达到最大加速度时刻和达到目标最大速度时刻第一云台都不会失步，此时控制第二云台转动。当第一云台处于加速运动状态，且第一云台已达到最大加速度时，需要判断当前时刻控制第二云台运动是否会引起第一云台失步，以及达到目标最大速度时刻控制第二云台运动是否会引起第一云台失步，因此需要判断是否同时满足上述第三关系式和第四关系式，如果是，则说明当前时刻和达到目标最大速度时刻第一云台都不会失步，此时控制第二云台转动。
另外，所述第一云台未达到最大加速度时，如果满足所述第三关系式，不满足所述第二关系式，或所述第一云台已达到过最大加速度，但当前加速度小于最大加速度时，根据第五关系式t等待＝2V1max/A1max-t当前，确定等待时间，经过所述等待时间，控制所述第二云台运动；式中，t当前为第一云台由速度0加速到当前速度的时间。
如果满足第三关系式，不满足第二关系式，则说明第一云台由当前速度加速到最大速度V1max时，就可以开始响应第二云台的运动，因此根据上述第五关系式可以计算出等待时间，当经过等待时间之后，便可以立即响应第二云台的运动。
情形3：当前减速，则云台1的当前加速度为负值，速度是逐渐降低的，步进电机特性决定了电机输出的最大力矩在减速过程中是逐渐增大的，因此云台2运动最容易影响云台1运动失步的地方有两处：当前速度时刻及达到减速过程最大负加速度的时刻。此时是否能启动云台2运动需分以下几种情况处理：
第一云台处于减速运动状态时，且所述第一云台未达到最大负加速度时，第一云台受到第二云台的运动影响时最容易失步的时刻为：当前速度时刻以及达到负最大加速度的时刻。因此，第一云台处于减速运动状态时，且所述第一云台未达到最大负加速度时，需要判断是否同时满足第六关系式和第七关系式，如果是，则说明当前速度时刻和达到负最大加速度时刻第一云台都不会失步，此时控制第二云台转动。第一云台已达到最大负加速度时，则只需要判断当前速度时刻第一云台是否会失步即可，也就是说，此时只需确定满足第六关系式，便能够响应第二云台的运动指令。
另外，所述第一云台未达到最大负加速度时，如果满足所述第七关系式，不满足所述第六关系式，所述方法还包括：
根据第八关系式t等待＝V1max/A1max-t当前，确定等待时间，经过所述等待时间，控制所述第二云台运动。
第一云台未达到最大负加速度时，若不满足第六关系式但满足第七关系式，则需计算第一云台由当前速度减速到其最大负加速度的时间t等待，等待t等待秒后才能控制第二云台响应运动命令并开始转动。
情形3中上述描述的情况都不符合时，则需要等待第一云台达到最大负加速度，然后在判断是否满足第六关系式，如果满足第六关系式，控制第二云台转动，如果不满足第六关系式，控制第二云台不转动。
实施例4：
第一云台的运动方向与所述第二云台运动指令中携带的第二云台的运动方向一致时，第二云台产生的第二摩擦力矩对于第一云台来说相当于一个动力，此时为了保证第一云台能够稳定运动，在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述第一云台的运动方向与所述第二云台运动指令中携带的第二云台的运动方向一致时，所述方法还包括：
控制所述第二云台运动，并根据所述第一云台的运动状态、第一摩擦力矩和所述第二摩擦力矩确定第一云台的控制电流，根据所述控制电流控制所述第一云台转动。
在本发明实施例中，当第一云台的运动方向与第二云台运动指令中携带的第二云台的运动方向一致时，按照第一云台不同的运动状态对第一云台的控制进行说明。
所述根据所述第一云台的运动状态、第一摩擦力矩和所述第二摩擦力矩确定第一云台的控制电流包括：
所述第一云台处于加速运动状态时，根据第九关系式In_max＝[1-Tf21/(Tf1+J云台1a云台1)]Ic_max确定第一云台的控制电流；
所述第一云台处于匀速运动状态时，根据第十关系式In_max＝(1-Tf21/Tf1)Ic_max确定第一云台的控制电流；
所述第一云台处于减速运动状态时，根据第十一关系式In_max＝[1-Tf21/(Tf1-J云台1a云台1)]Ic_max确定第一云台的控制电流；
式中，Tf1为所述第一摩擦力矩，Tf21为所述第二摩擦力矩，J云台1为第一云台的转动惯量，a云台1为接收到第二云台运动指令时第一云台的瞬时加速度，Ic_max为第一云台当前的最大驱动电流值。
第一云台和第二云台进行同方向运动时，第二云台油封施加给第一云台的动摩擦力的方向与第一云台的运动方向相同，因此对于第一云台而言第二云台油封施加给第一云台的动摩擦力属于动力，该动力的突然施加也会破坏第一云台原有的平衡而影响运动效果。因此该情况下需根据第一云台当前的运动状态决策判断当前是否可以控制第二云台实时响应运动命令以及是否需要调整第一云台的控制参数等处理。
图10为只有第一云台运动时的受力示意图，图11为两个云台同方向运动时的受力示意图。根据图10和图11可以看出，第一云台处于加速运动状态时，假如第二云台立即同向运动，则第一云台力的平衡由T云台1＝Tf1+J云台1a云台1，变成T云台1+Tf21＝Tf1+J云台1at云台1，因此导致第一云台的瞬时实际加速度比原有的计算参考值变大，从而使得单位时间内速度的增量大于理论值，对于开环的云台系统而言，会导致实际位置比参考值多走而造成位置变化。为消除该影响需确保第一云台的加速度不受第二云台运动影响，此时可以采取立即响应第二云台的运动命令并同步控制第一云台电机的电流参数的策略，以适当降低第一云台电机的输出力矩，改变T云台1值。另外由于电流的降低，因此也能额外带来第一云台功耗降低的效果。具体的，根据上述第九关系式确定第一云台的控制电流，并按照该控制电流控制第一云台运动。
第一云台处于匀速运动状态时，假如第二云台立即同向运动，则第一云台力的平衡由T云台1＝Tf1，变成T云台1+Tf21>Tf1，导致第一云台实际运动情况会由匀速变成加速运动。若不对第一云台进行处理，内部记录的状态仍为之前参考的匀速状态而导致最终参考值和实际值不相符，出现实际速度和原有期望的参考速度不一致而不满足用户运动要求。此时可以采取立即响应第二云台的运动命令并采取同步降低第一云台电机的驱动电流的策略以达到双云台能同时运动的效果。具体的，根据上述第十关系式确定第一云台的控制电流，并按照该控制电流控制第一云台运动。
第一云台处于减速运动状态时，第一云台力的平衡由J云台1a云台1＝Tf1-T云台1变成J云台1at云台1＝Tf1-T云台1-Tf21，即第一云台的实际加速度会变小，为保证加速度不变等效果，需控制减小T云台1，此时可以采取立即响应第二云台的运动命令并采取同步减小第一云台电机的驱动电流的策略以达到双云台能同时运动的效果。具体的，根据上述第十一关系式确定第一云台的控制电流，并按照该控制电流控制第一云台运动。
实施例5：
图12为本发明实施例提供的双云台控制装置结构示意图，所述装置包括：
确定模块121，用于当第一云台运动过程中接收到第二云台运动指令时，根据所述第一云台当前运动的第一速度确定所述第一云台当前运动的第一力矩；
第一判断模块122，用于根据所述第一力矩、所述第一云台产生的第一摩擦力矩和所述第二云台产生的第二摩擦力矩，判断是否满足控制所述第二云台运动的触发条件，如果是，触发第一控制模块123；
第一控制模块123，用于控制所述第二云台运动。
所述确定模块121，具体用于根据所述第一速度和预先保存的速度与所述第一云台中第一电机输出力矩的对应关系，确定所述第一电机的第一输出力矩；根据所述第一输出力矩、所述第一电机的安全系数和传动效率，确定所述第一云台当前运动的第一力矩。
所述装置还包括：
第二判断模块124，用于判断所述第一云台的运动方向与所述第二云台运动指令中携带的第二云台的运动方向是否一致，如果否，触发所述确定模块121。
所述第一云台处于匀速运动状态时，所述触发条件包括：
第一关系式T云台1矩频(V)≥Tf1+Tf21；
式中，Tf1为所述第一摩擦力矩，Tf21为所述第二摩擦力矩，T云台1矩频(V)为所述第一力矩。
所述第一云台处于加速运动状态，且所述第一云台未达到最大加速度，所述触发条件包括：
第二关系式T云台1矩频(VA)≥Tf1+Tf21+(J云台1+J电机1n传动比2)A1max；和第三关系式T云台1矩频(V1max)≥Tf1+Tf21；
式中，J云台1为第一云台的转动惯量，J电机1为第一云台中第二电机转轴的转动惯量，n传动比为第一云台的传动比，A1max为第一云台的最大加速度，VA为第一云台达到自身最大加速度时对应的第二速度，V1max为第一云台的最大速度，Tf1为所述第一摩擦力矩，Tf21为所述第二摩擦力矩；
所述第一云台已达到最大加速度，所述触发条件包括：
第四关系式T云台1矩频(VC)≥Tf1+Tf21+(J云台1+J电机1n传动比2)AC；和第三关系式T云台1矩频(V1max)≥Tf1+Tf21；
AC为接收到第二云台运动指令时第一云台当前的加速度，VC为第一云台当前的第三速度。
所述第一控制模块123，还用于所述第一云台未达到最大加速度时，如果满足所述第三关系式，不满足所述第二关系式，或所述第一云台已达到过最大加速度，但当前加速度小于最大加速度时，根据第五关系式t等待＝2V1max/A1max-t当前，确定等待时间，经过所述等待时间，控制所述第二云台运动；式中，t当前为第一云台由速度0加速到当前速度的时间。
所述第一云台处于减速运动状态时，且所述第一云台未达到最大负加速度，所述触发条件包括：
第六关系式T云台1矩频(VC)≥Tf1+Tf21-(J云台1+J电机1n传动比2)AC；和第七关系式T云台1矩频(VA)≥Tf1+Tf21-(J云台1+J电机1n传动比2)A1max；
所述第一云台已达到最大负加速度，所述触发条件包括：
第六关系式T云台1矩频(VC)≥Tf1+Tf21-(J云台1+J电机1n传动比2)AC。
所述第一控制模块123，还用于所述第一云台未达到最大负加速度时，如果满足所述第七关系式，不满足所述第六关系式，根据第八关系式t等待＝V1max/A1max-t当前，确定等待时间，经过所述等待时间，控制所述第二云台运动。
所述装置还包括：第二控制模块125；所述第二判断模块的判断结果为是时，触发所述第二控制模块；
所述第二控制模块125，用于控制所述第二云台运动，并根据所述第一云台的运动状态、第一摩擦力矩和所述第二摩擦力矩确定第一云台的控制电流，根据所述控制电流控制所述第一云台转动。
所述第二控制模块125，具体用于所述第一云台处于加速运动状态时，根据第九关系式In_max＝[1-Tf21/(Tf1+J云台1a云台1)]Ic_max确定第一云台的控制电流；所述第一云台处于匀速运动状态时，根据第十关系式In_max＝(1-Tf21/Tf1)Ic_max确定第一云台的控制电流；所述第一云台处于减速运动状态时，根据第十一关系式In_max＝[1-Tf21/(Tf1-J云台1a云台1)]Ic_max确定第一云台的控制电流；式中，Tf1为所述第一摩擦力矩，Tf21为所述第二摩擦力矩，J云台1为第一云台的转动惯量，a云台1为接收到第二云台运动指令时第一云台的瞬时加速度，Ic_max为第一云台当前的最大驱动电流值。
实施例6：
在上述各实施例的基础上，本发明实施例中还提供了一种电子设备，如图13所示，包括：处理器301、通信接口302、存储器303和通信总线304，其中，处理器301，通信接口302，存储器303通过通信总线304完成相互间的通信；
所述存储器303中存储有计算机程序，当所述程序被所述处理器301执行时，使得所述处理器301执行如下步骤：
当第一云台运动过程中接收到第二云台运动指令时，根据所述第一云台当前运动的第一速度确定所述第一云台当前运动的第一力矩；
根据所述第一力矩、所述第一云台产生的第一摩擦力矩和所述第二云台产生的第二摩擦力矩，判断是否满足控制所述第二云台运动的触发条件；
如果是，控制所述第二云台运动。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种电子设备，由于上述电子设备解决问题的原理与双云台控制方法相似，因此上述电子设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的电子设备具体可以为桌面计算机、便携式计算机、智能手机、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、网络侧设备等。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口302用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选地，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路、现场可编程门陈列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
在本发明实施例中处理器执行存储器上所存放的程序时，实现当第一云台运动过程中接收到第二云台运动指令时，根据所述第一云台当前运动的第一速度确定所述第一云台当前运动的第一力矩；根据所述第一力矩、所述第一云台产生的第一摩擦力矩和所述第二云台产生的第二摩擦力矩，判断是否满足控制所述第二云台运动的触发条件；如果是，控制所述第二云台运动。由于在本发明实施例中，当第一云台运动过程中接收到第二云台运动指令时，根据第一云台当前运动的第一速度、第一云台产生的第一摩擦力矩和所述第二云台产生的第二摩擦力矩等物理量判断是否满足控制第二云台运动的触发条件，如果满足，便控制第二云台运动，不需要等到第一云台停止运动再控制第二云台运动。提高了云台的监控抓拍效率。
实施例7：
在上述各实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种计算机存储可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有可由电子设备执行的计算机程序，当所述程序在所述电子设备上运行时，使得所述电子设备执行时实现如下步骤：
当第一云台运动过程中接收到第二云台运动指令时，根据所述第一云台当前运动的第一速度确定所述第一云台当前运动的第一力矩；
根据所述第一力矩、所述第一云台产生的第一摩擦力矩和所述第二云台产生的第二摩擦力矩，判断是否满足控制所述第二云台运动的触发条件；
如果是，控制所述第二云台运动。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，由于处理器在执行上述计算机可读存储介质上存储的计算机程序时解决问题的原理与双云台控制方法相似，因此处理器在执行上述计算机可读存储介质存储的计算机程序的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
上述计算机可读存储介质可以是电子设备中的处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等、光学存储器如CD、DVD、BD、HVD等、以及半导体存储器如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NANDFLASH)、固态硬盘(SSD)等。
在本发明实施例中提供的计算机可读存储介质内存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现当第一云台运动过程中接收到第二云台运动指令时，根据所述第一云台当前运动的第一速度确定所述第一云台当前运动的第一力矩；根据所述第一力矩、所述第一云台产生的第一摩擦力矩和所述第二云台产生的第二摩擦力矩，判断是否满足控制所述第二云台运动的触发条件；如果是，控制所述第二云台运动。由于在本发明实施例中，当第一云台运动过程中接收到第二云台运动指令时，根据第一云台当前运动的第一速度、第一云台产生的第一摩擦力矩和所述第二云台产生的第二摩擦力矩等物理量判断是否满足控制第二云台运动的触发条件，如果满足，便控制第二云台运动，不需要等到第一云台停止运动再控制第二云台运动。提高了云台的监控抓拍效率。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
