小型四旋翼飛行器實驗平臺設(shè)計.pdf

1、四旋翼無人機體積小,結(jié)構(gòu)簡單可靠,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)測等任務(wù),可用于軍事和民用。同時由于其獨特的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和動力學(xué)特性,對數(shù)據(jù)獲取、處理及控制算法都有很高的要求。已成為科研機構(gòu)競相研究的熱點。本文旨在建立一個四旋翼飛行實驗平臺,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)計框架。然后根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點,以DSP處理器為核心設(shè)計了四旋翼的姿態(tài)檢測、飛行控制

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