小型四旋翼飛行器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì).pdf

1、四旋翼無(wú)人機(jī)體積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠,飛行靈活,適合復(fù)雜環(huán)境下的作業(yè),能在近地面環(huán)境執(zhí)行巡查、監(jiān)測(cè)等任務(wù),可用于軍事和民用。同時(shí)由于其獨(dú)特的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)特性,對(duì)數(shù)據(jù)獲取、處理及控制算法都有很高的要求。已成為科研機(jī)構(gòu)競(jìng)相研究的熱點(diǎn)。本文旨在建立一個(gè)四旋翼飛行實(shí)驗(yàn)平臺(tái),使其能達(dá)到工程應(yīng)用的目的。
　　論文首先闡述了四旋翼飛行器的基本飛行原理,給出了整體設(shè)計(jì)框架。然后根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以DSP處理器為核心設(shè)計(jì)了四旋翼的姿態(tài)檢測(cè)、飛行控制

2、模塊,無(wú)刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊,選取了無(wú)線通訊模塊,并對(duì)各模塊進(jìn)行整合,完成了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。然后采用四元數(shù)方法對(duì)測(cè)量的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了姿態(tài)解算,并對(duì)不同傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)融合,得到了良好的飛行姿態(tài)。同時(shí)將數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線方式傳輸?shù)缴衔粰C(jī)進(jìn)行分析,驗(yàn)證了四旋翼飛行器整體設(shè)計(jì)的可行性。
　　本文在所設(shè)計(jì)硬件基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模,給出了一個(gè)簡(jiǎn)化的四旋翼數(shù)學(xué)模型,以PID控制算法設(shè)計(jì)了四旋翼飛行器的控制器,通過(guò)仿真得到穩(wěn)定的控制結(jié)果。并在論文最