基于stm32單片機的四軸飛行器控制技術的研究.pdf

1、微小型四旋翼飛行器具有以下優(yōu)點:機械設計簡單、飛行靈活、能夠垂直起降以及安全性高。因此，在工程應用上前景廣闊，可進行氣象數(shù)據(jù)采集、空中影像、災害救援、智能交通、農(nóng)業(yè)噴灑等。本文的研究目的是設計制作一架用于工程實際應用的四旋翼飛行器，分析設計了四旋翼飛行器實驗平臺的制作方案，以及對其進行數(shù)學建模并在此基礎上設計了姿態(tài)控制系統(tǒng)。
　　首先，進行需求分析，分析了四旋翼飛行器的機械、嵌入式軟硬件系統(tǒng)的整體設計方案。其中，嵌入式系統(tǒng)設計主要

2、討論了硬件選型和軟件系統(tǒng)程序流程的設計。對四旋翼飛行器進行數(shù)學建模分析。根據(jù)四旋翼飛行器的飛行原理以及牛頓運動方程，構(gòu)建了四旋翼飛行器的非線性動力學模型。并基于一定的假設和簡化，建立了四旋翼飛行器的線性模型，為飛行控制系統(tǒng)的設計奠定了基礎。通過實驗數(shù)據(jù)擬合模型參數(shù)，并且驗證模型的穩(wěn)定性與魯棒性。闡述了捷聯(lián)慣性導航的基本原理，分析了慣性導航姿態(tài)解算的三種方法，采用擴展卡爾曼算法由傳感器數(shù)據(jù)獲得實時姿態(tài)角。在建模的基礎之上設計LQG控制器，