無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀設(shè)計(jì)及控制方法研究.pdf

1、無(wú)人機(jī)是一種由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、無(wú)人駕駛、可重復(fù)使用航空器的簡(jiǎn)稱(chēng)。由于其低廉的成本、重量輕、體積小、適應(yīng)性強(qiáng)和靈活機(jī)動(dòng)的特點(diǎn)，在軍事和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，受到了全世界各個(gè)國(guó)家的高度重視。自動(dòng)駕駛儀作為無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的核心，將是無(wú)人機(jī)研究中的關(guān)鍵所在。
　　 本文在分析無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀飛行控制原理和系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于ARM處理器的無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀飛行控制器。在項(xiàng)目整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成下，對(duì)飛行參數(shù)采集

2、所需傳感器模塊進(jìn)行了選型；根據(jù)采集模塊的需求和系統(tǒng)的任務(wù)要求，分別完成了慣性測(cè)量單元模塊、AD信號(hào)采集模塊、壓力傳感器模塊、UART以及SPI串行信號(hào)通訊模塊、PWM波形產(chǎn)生模塊、JTAG調(diào)試模塊等設(shè)計(jì)，進(jìn)行了各傳感器模塊的應(yīng)用測(cè)試；設(shè)計(jì)了無(wú)人機(jī)遙控和自主飛行模式之間的轉(zhuǎn)換控制方式，提高了飛行安全性，最終得到了飛行控制系統(tǒng)硬件的整體設(shè)計(jì)，并完成了印刷電路板制作工作；其后，在ADS1.2環(huán)境下開(kāi)發(fā)了ARM底層接口的基本驅(qū)動(dòng)和初始化程序，進(jìn)

3、行了飛行控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與舵機(jī)控制的基本功能運(yùn)行實(shí)驗(yàn)。最后詳述了自動(dòng)駕駛儀的控制算法，通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)的建模，計(jì)算出相應(yīng)的參數(shù)，通過(guò)對(duì)各種PID算法的研究，確定了智能PID算法作為控制方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能夠完成對(duì)各傳感器模塊數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和對(duì)舵機(jī)的任意角度快速控制，從而為今后進(jìn)一步深入研究無(wú)人機(jī)飛行控制奠定了硬件基礎(chǔ)。
　　 總之，本課題在詳細(xì)的理論基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了自動(dòng)駕駛儀的硬件軟件以及控制方法，在最后的實(shí)驗(yàn)中葉得到了正確