基于DSP的四旋翼无人飞行器控制系统

本文以四旋翼飞行器为研究对象,以TMS320F28335为核心,搭建飞行器硬件平台,实现四旋翼飞行器的姿态控制。详细介绍了控制系统硬件设计方法,采用基于RBF神经网络整定的PID控制策略,最终实现了飞行器的垂直起降、稳定悬停和便携设备超远程控制。     

基于DSP的微小型四旋翼飞行器控制系统设计

文章针对微小型四旋翼飞行器的飞行控制系统,采用TI公司的高性能DSPTMS320F28335为控制器进行了模块化设计,系统各模块主要为控制器模块、传感测量模块、无刷直流电机调速驱动模块和无线通讯模块,文中分别对各模块的硬件和软件设计做了详细介绍。     

小型四旋翼飞行器控制系统的设计与实现

当今四旋翼无人机得到了广泛的应用,如管网、巡视、航拍测绘等,与此同时四旋翼市场呈现出小型化的发展趋势。为了提供更多轻便型四旋翼的学习参考,文章设计了一款小型四旋翼飞行器,采用了STM32F103C8T6为主控制器,通过MPU6050传感器获取机体的飞行姿态,系统应用了串级PID控制算法实现了对四旋翼飞行器飞行姿态的调节。实验结果表明,系统较为稳定,该飞行器在飞行运动的过程中姿态较为稳定。     

基于Zynq 7000的四旋翼飞行器设计

利用软硬件协同设计思想,论文设计实现了基于Zynq7000 SOC的四旋翼飞行器系统。Zynq 7000是Xilinx公司的一款高性能嵌入式微处理器,集成了ARM Cortex-A9和FPGA的双核资源。在进行四旋翼飞行器系统设计时,对硬件平台和功能任务进行合理的规划,充分发挥Zynq 7000软硬件协同设计的优势。一方面利用ARM核执行灵活度较高的运算任务,包括飞行器飞控程序,飞行器的姿态解算和电机控制信号输出等;另一方面利用FPGA核实现基本逻辑和高速接口,包括遥控器信号解码、传感器数据接口以及电机控制等。可为航拍和测控业务中四旋翼飞行器的开发提供一定的参考。     

四旋翼飞行器建模与PID控制器设计

为了实现对四旋翼飞行器的稳定飞行控制,对四旋翼飞行器建立了动力学数学模型,并采用准LPV法将非线性模型线性化,在建立的动力学模型基础上,对飞行器垂直速率、俯仰速率、横滚速率、偏航速率四个独立通道上分别设计了PID控制器.并通过Matlab/Simulink软件进行控制系统仿真,并对仿真结果进行分析,仿真结果验证了PID算法的有效性.     

基于LPC1752的四旋翼飞行器控制系统设计

四旋翼飞行器具有结构简单,质量轻,易于控制,能够垂直起降和自由悬停等优点。本文以LPC1752作为控制核心,对四旋翼飞行器控制系统进行研究和设计,硬件设计主要包括无线通信、传感器模块和电机驱动。软件设计主要完成对各个模块的控制以及数据的采集和处理。     

基于DSP的四旋翼飞行器视觉导航避障系统研究

国内外学者对无人机技术进行了大量研究,特别是在对无人机的控制和自主着陆等方面的研究有了丰硕的研究成果。但针对无人机如何有效规避障碍物这一问题依旧值得深究,特别是在大城市,无人机在作业时会遇到很多复杂的地形和大大小小的障碍物,避障这一问题在没有得到根本解决前就依旧需要寻找更行之有效的解决措施。一方面为了弥补GPS全球定位导航局部分失效的缺点(如在建筑物密集地带和在室内作业),另一方面为了代替INS惯性导航系统漂移误差的影响,该项目中将光流避障算法理论应用于视觉避障的研究,让无人机能精准的避开障碍物,这一技术经过多次测试并不断完善,有希望成为无人机发展的新突破。     

某飞行器舵机控制系统硬件设计

研究一种基于TMS320F28335 DSP(Digital Signal Processor)的全数字飞行器控制系统的硬件设计,分析了其结构组成:主控制器电路、舵面位置检测电路和通讯等硬件电路设计。经过多次试验调试,所设计的硬件系统可以满足飞行器性能要求。     

基于5G网络的无人驾驶飞行器控制系统设计

为了满足无人驾驶飞行器在空中飞行时的角度控制需求,引进5G网络对飞行器控制系统展开深入研究.通过设计STM56Y201GVH6单片机、RC接收器选型,完成系统硬件结构规划.构建无人控制飞行器姿态动力学模型,设计飞行器飞行姿态与角速度回路控制律,实现对无人驾驶飞行器的有效控制.在5G网络环境下选择F-13型号的无人驾驶飞...     

基于AVR单片机的四旋翼飞行器的设计

四旋翼飞行器具有机械结构简单、成本低、事故率低、重量轻等优点,因此应用前景广泛。文章以Arduino Mega2560单片机为核心控制器设计一架小型四旋翼飞行器。首先,通过主控制器、惯性测量单元、遥控通信模块、电源与驱动模块完成系统的硬件结构设计。其次,采用卡尔曼滤波来消除干扰,以及利用四元数算法解算出飞行姿态角控制电机的转速,并通过双闭环串级PID控制来调节飞行器的平衡性。最后采用C语言编写控制程序,软硬件联机调试并进行实地飞行测试。测试结果证明,四旋翼飞行器可以很好地平稳起飞,并且可以完成自稳、悬停等运作,达到了设计目的。     

多旋翼无人机的嵌入式自主飞行控制系统设计的研究

本文在分析研究中,以多旋翼无人机作为研究对象,按照多旋翼无人机所在实际操作过程中所具有的特征,对于嵌入式自主飞行控制系统进行设计研究,让多种类别多旋翼无人机在实际飞行过程中,能够被嵌入式自主飞行控制系统所管理.     

搭载光谱遥感载荷的多旋翼无人机控制系统设计与试验

旋翼无人机作为低成本的新型遥感平台逐渐受到研究者与应用者的重视,旋翼无人机搭载商用遥感,具有地面分辨率高、响应迅速、使用维护方便等优点,很好地弥补了传统遥感的缺陷,在实际使用中抗干扰能力成为旋翼机遥感系统的重要性能指标。为了弥补常规多旋翼无人机航向控制力矩不足,首先设计了六轴十二旋翼无人机结构并建立了其动力学模型,然后针对农业遥感平台抗扰动能力的要求,设计了专用的带有微分跟踪器、扩张状态观测器和非线性状态误差反馈控制律的自抗扰控制算法。其次通过仿真验证了控制器的稳定性与有效性,通过实际风扰试验测试了该控制算法在11.2 m/s的短时风扰影响下仍保持良好的轨迹跟踪特性。最后在六轴十二旋翼无人机搭载自主研发的商品化微型高光谱仪MNS2001和两轴稳定云台,在特定区域水稻上空定点进行光谱遥感测量,在300~900 nm光谱范围内,悬停区域上空多次测量的相对误差不超过5%,试验表明该旋翼机遥感平台具有良好的稳定性和可靠性,可以进一步应用于农业遥感领域并辅助生产管理。     

基于STM32的四旋翼飞行器飞行控制板设计

文章针对四旋翼飞行器,设计了一种基于STM32微控制器的飞行控制板。以ARM cortex-m4内核微处理器作为主控单元,对飞行控制板进行了模块化设计,并给出了各模块中芯片的选型依据。软件设计采用滤波融合算法获得四旋翼飞行器的姿态,除了基本的姿态检测外,还添加了无线数据传输、高度测量的功能。通过ARHS软件模拟出姿态融合后图像,结果表明设计的飞行控制板解算的姿态误差较小。     

航空发动机转子故障特征提取方法研究

航空发动机的转子系统扮演着重要的角色,如果在运行过程中出现预期之外的故障会造成严重的后果。为了预防这类事件,采用转子的振动信号作为目标信号,对振动信号进行智能基函数分析,采用支持向量机分类器测试所提取的智能特征。实验表明,该方案的分类精度达到95.6%,是针对航空发动机转子系统故障诊断的一种有效的特征提取方法。     

基于光电经纬仪的飞机着陆下滑引导监视系统设计

基于飞机着陆下滑引导监视系统设计需求,针对现有光电经纬仪通信的缺陷,通过分析系统通信物理链路,突破了光电经纬仪之间通信转换协议设计、查表法CRC码校验快速计算、实测数据滤波模型构建等关键技术,以软件技术代替硬件板卡信号处理,实现了稳定可靠且成本低廉的飞机着陆下滑引导监视系统,实验部分验证了该方法的有效性。目前,该系统已成功应用到某型飞机灯光着陆系统试飞中。     

四轴飞行器控制系统设计与实现

设计了一种基于捷连贯性导航的四轴飞行器控制策略,采用串级PID控制方法,在惯性导航学的基础上,综合比较了在运用互补滤波和卡尔曼滤波融合算法情况下飞行器的平衡效果和动态响应性能.实验结果表明运用互补滤波的串级PID平衡控制策略能够较好的控制四轴飞行器的平衡性,有较强的鲁棒性和抗干扰性.     

Output feedback nonlinear control for electro-hydraulic systems

In this paper we present an output feedback nonlinear control for position tracking of electro-hydraulic systems (EHSs). Although previous nonlinear control methods improved the position tracking performance of EHS, all of the methods require full state feedback. However, due to cost and space limitations, it is not always possible to measure the full state of the EHS. The proposed method consists of a high gain observer and a passivity-based controller. The high gain observer is designed to estimate the full state, and the passivity-based control is implemented for position tracking. In order to design the passivity-based controller with the high gain observer, a defined Lyapunov condition guarantee that the origin of the tacking error dynamics is exponentially stable by selecting the controller gain. The stability of the closed-loop is studied using the singular perturbation theorem. The performance of the proposed method is validated through simulations and experiments.     

四旋翼无人飞行器设计与姿态控制算法研究

为改变传统以单片机为处理器的四旋翼无人飞行器的控制方式,提出基于STM32飞行控制系统的四轴飞行器的设计。主要包括飞行器的硬件构成、软件设计、姿态控制算法等。并通过仿真比较实现姿态控制计算算法的最优化选取,保证了飞行器的高稳定性和高实时性,实现了飞行器飞行模态的控制要求。