四旋翼飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、四旋翼飛行器具有結構簡單、操縱靈活、可垂直起降、自主起飛和著陸等優(yōu)點被廣泛的應用于軍事領域和商業(yè)領域。本文針對四旋翼飛行器在姿態(tài)控制中存在抗干擾能力差、穩(wěn)定性不高等問題，設計了一種新型的四旋翼飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用慣性傳感器實時檢測飛行器的狀態(tài)，利用多源信息融合技術和姿態(tài)檢測控制器解算出飛行器的姿態(tài)位置，再通過驅動裝置完成整個姿態(tài)系統(tǒng)的控制。
　　首先，分析了目前國內外四旋翼飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)的研究現狀和發(fā)展趨勢，并結合四

2、旋翼飛行器的結構特點、工作原理以及設計要求，提出了四旋翼飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)的總體設計方案，為后續(xù)系統(tǒng)的軟硬件設計提供基礎依據。
　　其次，采用模塊化設計方法對姿態(tài)控制系統(tǒng)進行了詳細的硬件和軟件設計。在硬件上，主要完成了傳感器檢測電路、電源電路以及電機驅動電路設計;在軟件上，完成了主程序、傳感器檢測程序以及電機控制程序設計。
　　然后，利用牛頓-歐拉公式建立四旋翼飛行器的動力學模型，并采用小擾動假設法對模型進行線性化處理。選用