四轴飞行器姿态控制系统设计

四轴飞行器具有不稳定、非线性、强耦合等特性,姿态控制是四轴飞行器飞行控制系统的核心;通过分析四轴飞行器的飞行原理,根据其数学模型和系统的功能要求,设计了四轴飞行器的姿态控制系统;该系统采用stm32系列32位处理器作为主控制器,使用ADIS16355惯性测量单元等传感器用于姿态信息检测;系统基于模块化设计的思想,各传感器都使用数字接口进行数据交换,结构简单;使用PID控制算法进行姿态角的闭环控制,实验结果表明,飞行器能较好的稳定在实验平台上,系统满足四轴飞行器室内飞行姿态控制的要求.     

四轴飞行器姿态控制系统设计

由于四轴飞行器系统具有不稳定、非线性、强耦合等特性,所以姿态控制在飞行器完成飞行任务的过程中尤为重要。本文着重对飞行器姿态控制算法进行研究。首先对飞行器建立合理的坐标系,根据角度传感器所测得的角度,得到以四元数表示的姿态转换矩阵。根据空气动力学原理,牛顿第二定律,对飞行器建立动力学模型,得到四个独立通道的控制输入量,该控制输入量可以通过控制四轴飞行器各个方向的加速度来对飞行器进行姿态控制。     

四轴飞行器视觉导航系统设计

采用基于计算机视觉的视觉导航技术,设计了一种符合四轴飞行器定点降落的视觉导航系统。在地面铺设着陆平台,利用机载摄像头采集周围环境图像,并进行特征点提取,确定四轴飞行器位置,通过无线通信的方式发送控制指令,实现对四轴飞行器的飞行过程导航控制。     

四轴飞行器仿真系统设计

本文设计了一种四轴飞行器仿真系统,介绍了系统的总体结构,并重点介绍了其中的三个构成模块。本文设计的仿真系统采用模块化的思想,结构清晰,对其他四轴飞行器相关研究有一定的借鉴意义。     

基于K60的四轴飞行器环境信息采集系统设计

为能全面实时地采集环境信息数据,设计了四轴飞行器环境信息采集系统。本设计采用Freescale K60微控制器作为主控芯片,MPU6050惯性测量传感器和AK8975三轴磁罗盘作为惯性导航单元,使用PID控制算法并以PWM方式驱动三相无刷电机,从而控制四轴飞行器飞行姿态。通过2.4 GHz和5.8 GHz频段将采集到的温/湿度、PM2.5/PM10浓度、摄像头采集图像等信息传输到控制台。经测试,该系统满足不同环境下及时采集数据、有效视频监测的要求,对实际现场监测有一定的应用价值。     

四轴飞行器系统设计与制作

随着科技的发展,四轴飞行器在现代生活、工业等领域应用愈来愈多.本文采用二阶滑模控制算法将姿态角度和角加速度控制设计成一个环,改进了一般的双闭环控制方式.设计完成了电机驱动电路、无线通信、传感器模块、遥控器的硬件设计以及四轴飞行器的实物制作.     

基于四轴飞行器的高压线巡检系统设计与实现

为了及时获得高压线的相关信息,基于四轴飞行器设计了高压线巡检系统,系统的硬件包括数据传输模块、传感器模块、飞控板模块、传感器模块、地面站模块、云台相机模块、电源模块,云台相机全方位拍摄高压线路的相关信息,利用无线传输模块将采集的信息传输到地面工作站,完成高压线路巡检.     

四旋翼飞行器控制系统的设计

我国作为军事强国,四旋翼飞行器受到高度重视,并且其价格低廉,性能良好,被应用在很多领域,尤其在军事领域具有很强的研发价值.基于此原因,很多科学家致力于对四旋翼飞行器的研究.本文主要研究四旋翼飞行器的控制系统,首先对飞行器的动力学进行数学模型的建立,然后采用经典的PID控制算法对控制器进行设计,通过Matlab仿真软件对控制算法进行验证,得出稳定的仿真结果,验证了控制算法与数学模型的准确性.因此,本文的研究加深了对四旋翼飞行器的进一步了解,旨在推动四旋翼飞行器的发展,对日后相关方面的研究具有很大的意义.     

基于Multiwii的开源四轴飞行器

基于Multiwii的开源四轴飞行器是目前主流的开源四轴项目之一。该文介绍了四轴飞行器的概念和特性,对Multi-wii四轴飞行器的硬件组成、安装调试以及关键技术做了一定的探讨。实验结果表明,该飞行器能较好地执行飞行任务。     

CC3200和MPU6050的迷你四轴飞行器控制原理

多旋翼飞行器具有较好的发展前景,也是近年来的热门研究方向。本文讨论的四轴飞行器是一种四旋翼飞行器。首先介绍四轴飞行器的飞行控制原理;其次逐个阐述了基于 CC3200单片机和 MPU6050加速度计/陀螺仪的迷你四轴飞行器的各个关键模块,从软件和硬件的角度分别描述了各模块的实现和整合;最后,分析了该四轴飞行器的试飞结果以及该飞行器的一些不足。     

基于STM32的四旋翼飞行器姿态解算的研究

分析了四旋翼飞行器的姿态解算原理,提出了一种基于 STM32的姿态测量系统。系统由 STM32F407微控制器和捷联惯性测量组件(IMU)组成。利用四元数描述姿态进行坐标换算,采用多传感器数据融合方案,通过互补滤波算法进行数据融合,获取精确的姿态角,并完成姿态解算。实验结果表明,采用互补滤波算法有效融合了捷联惯性测量组件的传感器数据,实现了四旋翼飞行器的高精度姿态解算。     

基于DSP的机载多功能采集系统设计与实现

针对小型飞行器机载电子设备接口种类多、接口数目大,研究了一种以数字信号处理器(DSP)为核心的高速多功能数据采集系统,系统以DSP芯片TMS320F2812为处理器,采用A/D芯片AD976A、D/A芯片DAC7724、串口芯片ST16C554进行接口扩展,使用FPGA对扩展芯片进行译码控制,通过双口RAM与飞控计算机主处理器进行通信;实验结果表明,采集系统减轻了主处理器负荷,能够满足飞控系统对传感器模拟量数据高可靠性和强实时性的要求,同时采集系统提供了丰富的飞控计算机接口,便于增加机载设备。     

基于气压高度计的多旋翼飞行器高度控制

洪水、台风、地震等自然灾害发生时,微小型无人机可以涉足到危险区域及时精确的获取灾区的受灾信息,在必要的时候甚至能够进入到狭窄的空间内部来收集情报.一方面可以为灾后救援提供有力的帮助,同时还可以避免发生灾后次生灾害.以自行开发的6旋翼飞行嚣为控制对象,以实现飞行器的高度方向自主飞行为目的,首先介绍了飞行嚣的构造、飞行原理...     

弹性飞机的QFT控制器设计

以某弹性飞机纵向模型为例,考虑模型的不确定性及外部扰动,应用定量反馈理论设计了其俯仰姿态保持系统.仿真结果表明,利用该理论方法设计的控制器能很好地抑制弹性飞机的结构弹性变形,具有良好的鲁棒性,并取得了满意的控制效果,证明了该方法在弹性飞机控制律设计中的有效性和实用性.     

基于跟踪微分器的四旋翼飞行器控制器

研究小型四旋翼飞行器导航控制优化问题.针对当前许多控制方法需要四旋翼飞行器速度信号,四旋翼无人机无法获取速度信号情况下,传统控制方法便会失效,为解决上述问题,提出采用跟踪微分器的输出反馈控制器.跟踪微分器估算出四旋翼飞行器的速度值,实现无法获取速度信号下的位置和姿态控制,并对基于微分跟踪器的控制器进行了设计和仿真.仿真结果表明上述控制方法和跟踪微分器观测的速度信号的有效性和可行性.     

基于瑞萨单片机的四旋翼自主飞行器设计

该四旋翼自主飞行器以瑞萨公司的R5F100LEA单片机为控制核心,包括飞行姿态处理模块,超声波测距模块,红外传感器循迹模块,电机驱动模块以及微处理器模块等.飞行姿态处理由MPU6050加速度计陀螺仪提供,保证飞行器平稳飞行.超声波测距模块和红外传感器循迹模块为飞行器提供导航参数使飞行器可以按照规定航线并以一定高度飞行.本设计中应用了PPM控制方法,PID算法,平滑滤波等,使飞行器实现在一定区域内一键式起飞,稳定飞行,精确降落.并且可以拾取物件,完成空投任务,最终精确降落并停机.     

基于S3C4480的嵌入式智能控制器设计

研究了基于S3C4480微处理器的智能控制器设计实现方法，提出了采用智能控制算法库作为嵌入式智能控制器控制策略的方案，同时提出一种具体的单神经元积分分离PID改进算法。该控制器的硬件电路与系统软件结构使其通用性与先进性得以保障，对于过程控制对象的控制具有良好的应用前景。     

民用飞机飞行仿真系统研究

飞行仿真系统为民机设计动态验证提供重要的支持,以正在研制的面向21世纪的先进的喷气式新支线飞机为背景,从民用飞机飞行仿真系统的构型、仿真模型的功能、仿真模块之间的通信、仿真模型的建立、仿真系统的实现等角度进行了剖析,研究成果已经在ARJ21飞机研制中得到成功的应用.     

无人机飞行控制系统软件白盒测试用例设计研究

软件测试在软件生存期中占有非常突出的重要地位,也是保证软件质量的重要手段,首先介绍软件测试中白盒测试的方法;然后以某型无人机飞行控制系统软件测试为例,具体研究了无人机飞行控制系统软件白盒测试的测试用例的设计方法,总结了白盒测试的测试用例的设计步骤,比较了几种覆盖准则,指出了修正条件／判定覆盖的优点,提出并讨论了无人机飞行控制系统软件白盒测试的覆盖准则。