基于單片機的四軸飛行器設(shè)計及仿真

1、I摘要四軸飛行器具備飛行器的所有優(yōu)點，又具備無人機的造價低、可重復(fù)性強以及事故代價低等特點，具有廣闊的應(yīng)用前景?？蓱?yīng)用于軍事上的地面戰(zhàn)場偵查和監(jiān)視，獲取不易獲取的情報。能執(zhí)行禁飛區(qū)巡邏和近距離空中支持等特殊任務(wù)，可應(yīng)對現(xiàn)代電子戰(zhàn)、實現(xiàn)通信中繼等現(xiàn)代戰(zhàn)爭模式。在民用方面可用于災(zāi)后搜救、城市交通巡邏與目標(biāo)跟蹤等諸多方面。工業(yè)上可以用在安全巡撿，大型化工現(xiàn)場等人工不容易達到的空間作業(yè)。因此，四軸飛行器的研究意義重大。本文主要討論四軸飛行器的設(shè)

2、計實現(xiàn)、建模分析與控制器設(shè)計。首先從歷史的角度介紹小型四軸飛行器的發(fā)展現(xiàn)狀，引入現(xiàn)代四軸飛行器的研究，以及運用現(xiàn)代控制理論進行的研究方法和取得的結(jié)果。其次是給出本次畢業(yè)設(shè)計的四軸飛行器樣機模型與飛行控制器電路設(shè)計。文中著重從機械結(jié)構(gòu)與飛行控制器硬件電路設(shè)計方面論述四軸飛行器的設(shè)計。文中詳細分析了機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中的元器件選型，實現(xiàn)了一個切實可用，能滿足應(yīng)用研究的四軸飛行器模型。之后分析四軸飛行器的飛行控制原理，在此基礎(chǔ)上進行動力學(xué)分析，建立

3、四軸飛行器的動力學(xué)模型。通過軟件設(shè)計實現(xiàn)飛行控制器方案，并通過protues軟件踐行模擬仿真以討論其可行性。關(guān)鍵詞：四軸飛行器；單片機；飛行控制器；無人機III目錄1.緒論………………………………………………………………………………………11.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀…………………………………………………………………….11.2本文研究目的及意義……………………………………………………………….21.3本文的主要內(nèi)容……………………………………

4、……………………………….32.機械結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………………………………42.1元器件的選擇……………………………………………………………………….42.1.1四軸飛行器基本工作原理…………………………………………………..42.1.2旋翼和機架的確定…………………………………………………………..52.1.3其他小部件的選擇…………………………………………………………..52.2電機……………………………

5、…………………………………………………….62.3總體結(jié)構(gòu)…………………………………………………………………………….73.硬件設(shè)計…………………………………………………………………………………103.1概述………………………………………………………………………………….113.2硬件電路的設(shè)計與選型…………………………………………………………….113.2.1飛行控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)…………………………………………………………..113.2.

6、2單片機選型及介紹…………………………………………………………..123.2.3電機驅(qū)動電路………………………………………………………………..143.2.4無線通訊與遙控……………………………………………………………..173.2.5電源電路設(shè)計………………………………………………………………..183.3硬件部分整體電路圖……………………………………………………………….194.軟件設(shè)計及調(diào)試分析………………………………………………

7、……………………204.1PWM調(diào)速原理分析………………………………………………………………..204.2調(diào)速部分設(shè)計及分析……………………………………………………………….224.3紅外遙控系統(tǒng)的程序設(shè)計………………………………………………………….264.3.1紅外發(fā)射部分………………………………………………………………..264.3.2紅外接收部分………………………………………………………………..284.3.3鍵盤設(shè)計……………