基于DSP的超小型無人駕駛旋翼機增穩(wěn)控制系統(tǒng).pdf

1、超小型無人旋翼機在軍用和民用方面都具有廣泛的應(yīng)用價值，一直以來都是國內(nèi)外很多機構(gòu)和組織的研究對象。無人機可以完成各種復(fù)雜的運動以及空中航拍等目的，而無人飛機的姿態(tài)穩(wěn)定是前提，而無人機本身確是一個不穩(wěn)定系統(tǒng)，因此有必要設(shè)計一個無人機增穩(wěn)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)無人機的飛行穩(wěn)定。 本文以超小型無人旋翼機作為增穩(wěn)控制系統(tǒng)設(shè)計的開發(fā)平臺。采用DSP做為主芯片控制開發(fā)相關(guān)的核心算法以及各個模塊的處理，無線接收機模塊接收飛行控制指令，同時由兩軸陀螺儀

2、，水平儀，數(shù)字羅盤，GPS采集無人機姿態(tài)信息作為反饋信號，在系統(tǒng)中對這兩個信號進行比較得到控制律偏差，根據(jù)實際情況DSP對這偏差進行智能PID算法運算，就可以解算出控制舵機的信號量，達到增穩(wěn)的效果。 為實現(xiàn)超小型無人旋翼機的懸停飛行下的穩(wěn)定性控制。首先，分析了無人機空間坐標(biāo)系的描述及轉(zhuǎn)換，推導(dǎo)出了無人機橫向以及側(cè)向飛機的動力學(xué)方程以及運動學(xué)方程，并把它轉(zhuǎn)化成狀態(tài)空間表達式，然后分析了無人機的靜態(tài)穩(wěn)定性條件，這是超小型無人旋翼機的

3、增穩(wěn)設(shè)計基礎(chǔ)；隨后從控制原理的角度分析設(shè)計了實現(xiàn)無人機兩軸增穩(wěn)控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖。硬件方面，考慮無人機小型化，可靠性等的特點，設(shè)計了基于TMS320LF2407微處理制器的無人機增穩(wěn)控制系統(tǒng)的整個硬件框架，選擇了合適的外圍設(shè)備、元器件和傳感器，設(shè)計了飛控制電路，制作了控制四層PCB電路板。軟件方面，針對系統(tǒng)要求，探討了控制軟件設(shè)計的基本思想，對軟件各部分進行了設(shè)計，闡述了傳感器信號的檢測與處理方法，編寫了相應(yīng)的程序代碼，對核心的智能P