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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。 相似文献
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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. 相似文献
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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。 相似文献
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《信息通信》2017,(11)
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。 相似文献
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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... 相似文献
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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. 相似文献
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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。 相似文献
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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. 相似文献
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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. 相似文献
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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。 相似文献