云台是一种集光机电于一体的复杂设备载体,用于运载高精度的仪器,联结摄像装置与支撑物,它主要起到稳定和固定的作用。近年来,随着云台在各个领域被广泛的应用,人们对其的研究也越来越深入。为了无人机在消防中得到更好的运用,设计了一个二自由度的云台,上面挂接着水枪,通过控制水枪方位和俯仰的运动,使水枪可以朝着我们理想的方向扑灭火焰,达到灭火的目的。近些年,在制造业智能化的背景下,效率显得极其重要,传统的开发方式已经满足不了当前市场的需求。因此,对二自由度云台双电机的控制采用了基于模型设计的方法。该方法的显著优势是开发周期短、图形化编程、逻辑清晰等,便于不同设计师之间的相互交流沟通。因为边开发边测试,可以在设计的过程中发现错误及时修改,极大地提高了开发的效率和准确率,解决了一部分传统开发遇到的瓶颈。采用基于模型的设计方法,边设计边验证,根据云台控制系统需求,列出需求文档并在此基础上建立各部分的模型。在每个小模块设计后,对模型功能进行验证,用设计的霍尔传感器输出信息处理模块计算转子位置,并将FOC控制的输出模块加在电机上,并进行仿真和实验对比,验证电流环控制算法的准确性和可行性,为后续增加外环打下基础。在设计模块的过程中,对模型的重要算法功能一一进行验证,并对需求一致性、模型规范和缺陷进行检查,生成相应报告。最后在Matlab/Simulink环境下开发了基于模型设计的无刷直流电机三闭环控制系统实验,对其结果进行了分析。通过分析可以看到设计的控制系统能够满足设计需求,提高了系统开发的效率,对电机开发工作有实际的借鉴意义。