自主无人机导航及数字飞行控制系统的研制

介绍了数字式无人机飞行控制系统的硬件组成和主要特点,详细阐述了该数字飞行控制系统自主飞行的控制律的设计原理及软件实现方法。半物理仿真结果表明,该数字飞行控制系统能够较好地实现自主导航。     

一种新型无人机飞行控制系统的设计

文章基于无人机系统未来发展路线,从无人机系统飞行任务剖面的技术需求出发,重点研究飞行控制系统的功能、控制过程及系统硬件电路组成等,设计出一种新型的无人机飞行控制系统。该系统应用广泛,具有设计精炼、可靠性高、易操作等特点。     

自主无人机导航及数字飞行控制系统的研制

介绍了数字式无人机飞行控制系统的硬件组成和主要特点，详细阐述了该数字飞行控制系统自主飞行的控制律的设计原理及软件实现方法。半物理仿真结果表明，该数字飞行控制系统能够较好地实现自主导航。     

四旋翼无人机的编队飞行控制系统设计

为了解决单架无人机执行任务效率低,安全冗余差等问题设计了一种基于GPS的无人机编队飞行控制系统。无人机端主控芯片采用STM32F427搭载Nutt X嵌入式操作系统,保证了姿态解算、姿态控制、导航、通讯等复杂任务的实时有序执行。使用ZigBee通讯模块、MAVLink通信协议搭建无线通讯链路,并解决了多节点之间的通讯以及通讯冲撞问题,实现了无人机之间、无人机和地面站的稳定通讯。在地面站端对各架无人机位置的检测,并在此基础上使用编队算法实现多架无人机的三角形、直线等阵形的编队飞行。实验表明,该系统能有效的实现多无人机的编队飞行控制。     

自动循迹搬运车控制系统设计

本设计基于STC80C52RC单片机,运用红外导引方式实现了对自动循迹搬运车控制系统的设计.该系统能够完成智能车的加速、减速、转弯、避障、以及报警等功能.设计中主要选用L7805稳压集成电路,为单片机提供稳定工作电压,选用L298N电机驱动芯片实现电机控制,最后将此控制系统安装于模型小车进行模拟.模拟结果表明该控制系统循迹准确、适用性强、控制效果较好.     

用于无人机飞行控制系统的分布式测控系统设计

将复杂庞大的工程项目分解成多个功能单一的小模块实现，是COM组件设计思想的具体体现。在简要介绍分布式对象与对象服务后，本文设计了具有命名服务和事件服务两种对象服务功能的事件提供者和事件消费者COM组件以及其他诸如硬件驱动、图形显示等COM功能组件。这些组件提供的远程对象状态监控以及基于事件的对象间数据通信功能，使应用于无人机飞行控制系统的分布式测控系统的实现成为可能。最后，本文通过分布式传感器监测系统开发实例，说明本文所提出的组件设计方法能帮助系统设计者方便地扩展系统，加快系统开发速度，提高设计效率。     

一种小型移动机器人的控制系统研究

介绍一种小型移动机器人，对其总体结构进行分析。实现对机器人快速、准确地控制，提出一种基于多处理器的分级控制系统：以PC机为核心的组织级决策系统，基于PIC单片机的协调级底层控制系统，以电机驱动及调速控制为核心的执行级控制系统。给出底层控制的硬件和软件设计方法。实验结果表明，所设计的控制系统已达到要求，能够实现对机器人的精确控制。该项研究在机器人控制领域具有通用性，可广泛应用于其它如足球机器人、月球车等小型机器人的控制设计上。     

无人机地面站键盘操作台的设计与实现

无人机地面站键盘操作台是无人机控制系统的重要组成部分,集成了无人机的所有的飞行指令,它的设计合理与否直接关系到无人机的安全飞行。文章提出了两种无人机地面站键盘操作台的设计方法,一种为基于VisualC＋＋快捷键的软件实现,一种为基于DSP和键盘控制芯片CH451的硬件实现。两种实现方法经过实际联调,基本达到了预期的效果,并且具有很好的扩展性和可靠性。     

旋翼飞行机械臂的混合视觉伺服和分层控制方法

无人机臂系统是一种具有强耦合特性的智能移动机器人,借助视觉进行自主作业还存在诸多问题,如实时深度估计、目标极易丢失以及目标笛卡尔空间模型重建等,同时机载机械臂的运动会造成飞行平台的重心变化和动态不稳定。针对基于图像的只在目标附近线性收敛与基于位置的目标易偏离视野范围等不足以及系统自身欠驱动等问题,建立了运动学模型并通过欧氏单应性矩阵分解设计出旋翼飞行机械臂系统的混合视觉伺服控制方法,最后通过分层任务组合控制算法完善了其耦合机制。最终改善了系统对非结构因素的抗扰性能和全局稳定性,通过仿真和实验检验了系统鲁棒性和算法优越性。     

基于激光传感器的农业无人机避障路径控制系统设计

农业无人机在工作运行中基本处于障碍物较多的低空环境中,如果没有避障路径控制系统协调,极易发生碰撞、坠毁事件.为此设计一种基于激光传感器的农业无人机避障路径控制系统,由Pixhawk飞控设备与GPS位置监测单元、高度监测单元构成硬件系统,通过陀螺仪与加速度、磁力计方式控制无人机姿态角,再根据串级执行调节方法控制其飞行高度,使用运动方程线性化算法获得障碍物位置,规划农业无人机飞行路径,实现农业无人机避障路径控制.通过从姿态、高度、位置三个方面实验验证表明:该系统具有较强的控制性能,并且控制结果准确率较高.     

小车自动入库系统

小车自动入库系统采用SPCE061A单片机作为小车控制核心,采用自制圆形多角度红外接收器检测车库位置;使用步进电机打开、关闭门栏;采用PWM技术控制电机的转速,H型驱动电路控制电机的转向.基于可靠的硬件设计和干扰的双电源供电方案,采用稳定的软件算法,实现对小车在行进过程中精确控制,使其能准确检测光源、找出车的准确位置而实现自动入库功能.     

基于PIC单片机的电动自行车控制器研究

设计了基于PIC16F72单片机的电动自行车无刷直流电动机控制器,详细介绍了控制器的硬件组成和软件程序流程,硬件部分以PIC16F72单片机作为控制芯片,通过微控制单元电路、转子位置信号采集电路、驱动电路、硬件保护电路等电路模块的设计,实现了电动机的智能控制以及欠压保护、过流保护、堵转保护等功能;软件部分采用模块化编程和结构化编程,便于用户二次开发。该控制器实现了电动自行车的电动、定速和助力3种工作模式,并且在系统出错情况下具有自检功能。     

小型无人机飞行控制系统的硬件实现

介绍了基于PCI04的小型无人机飞行控制系统的硬件实现，给出了系统整体方案的设计和具体的硬件选型，详细对惯性测量单元和电子罗盘进行了分析，系统具有设计精炼，可靠性高，可移植性强等特点     

智能LED杀虫灯控制系统的设计

为了提高杀虫灯的杀虫效率,设计了基于单片机控制不同光色LED频闪引诱害虫的智能控制系统。硬件设计采用单片机STC89C52RC驱动白、黄、绿、蓝四种光色的LED频闪发光,并利用高压电网灭杀害虫;通过光敏传感器和湿度检测装置感知光照强度和湿度,控制LED和高压电网工作;软件设计采用C语言编制控制程序,实现对LED闪烁频率的控制及其他控制功能。仿真与模拟实验结果表明控制系统的正确性,为杀虫灯的研发提供了一种新思路。     

Hex-Rotor无人飞行器及其飞行控制系统设计

提出了一种Hex-Rotor无人飞行器以克服现有多旋翼飞行器的欠驱动和强耦合特性对其飞行控制效果的影响,利用6个旋翼独特的结构配置来保证飞行器独立控制空间六自由度的能力。介绍了这种新型飞行器的结构特点并建立其动力学模型,引入滤波反步法与自抗扰算法设计了具有双环并行结构的飞行控制系统,在数字仿真中实现了飞行器的空间六自由度独立控制并克服了未知外部扰动以及模型不确定性带来的影响。结果显示,原型机试飞实验中,飞行器的水平位移跟踪误差不超过±4m,高度误差不超过±3m,姿态角误差不超过±0.05rad,均保持在传感器的测量误差范围内,飞行器较为准确地跟踪了期望指令。仿真和实验结果证明了该新型Hex-Rotor飞行器具有期望的六自由度独立控制能力,建立的数学模型准确,设计的飞行控制系统能够实现轨迹与姿态跟踪飞行。     

小型涵道式无人机控制系统分析

由于小型涵道飞行器结构尺寸小、重量轻、功能复杂等特点,决定了其飞行控制系统具有同样的特点。为了实现无人机自主飞行的控制目的．可采用系统集成技术、方法、MEMS传感器及电子元器件,从而构造飞控系统平台。重点分析了小型涵道无人机控制系统的组成及基本功能,并对各部分做了详细论述。     

基于AT89C52单片机的涡流管控制系统

介绍了基于AT89C52单片机的涡流管控制系统的设计，包括系统硬件和软件的设计。在系统中，对单片机编程实现了四相步进电机的转向及定位控制，再由步进电机驱动涡流管热端阀改变其开度，从而达到控制涡流管冷流率及出口温度的目的。     

多旋翼无人机标准化机体设计方法研究

多旋翼无人机具有结构简单、可维护性强、无人员伤亡的优点,可广泛应用于航拍摄影、环境检测等领域,具有巨大的产业化前景。但多数科研机构大都注重飞行控制理论方面的研究,缺乏对机体设计的探讨,而这正是实现多旋翼无人机产业化的基础。从一个具体的设计实例出发,提出小型多旋翼无人机的标准化机体设计方法。然后通过对飞行控制系统的设计,实现多旋翼无人机的稳定飞行。飞行实验结果表明,设计的多旋翼无人机具有良好的稳定性能,从而验证机体设计和飞行控制方法的可行性。     

双单片机电阻炉温度控制系统设计及仿真

本文设计了基于双单片机的电阻炉温度控制系统,并对其进行了软件调试和硬件仿真.该系统的两个控制单片机均采用ATMEL公司生产的AT89S52:其中单片机U1主要用作实时控制;单片机U2则主要完成人机对话和辅助计算功能,两单片机之间通过双端口RAM实现通讯联系.与仅由一个单片机为控制核心的系统相比,本系统在并行处理信息、实时数据采集及可靠性等方面均具有优势.     

基于地面测控的无人机编队飞行控制系统

针对某型无人机,进行了地面测控系统的设计,从硬件和软件上对此测控系统进行了描述。在测控的基础上,加入了多无人机的编队飞行控制系统,采用线性控制理论设计了队形保持控制器,通过仿真验证了控制系统的可行性与控制效果。