基于AVR单片机的四旋翼飞行器的设计

论文摘要

四旋翼飞行器具有机械结构简单、成本低、事故率低、重量轻等优点,因此应用前景广泛。文章以Arduino Mega2560单片机为核心控制器设计一架小型四旋翼飞行器。首先,通过主控制器、惯性测量单元、遥控通信模块、电源与驱动模块完成系统的硬件结构设计。其次,采用卡尔曼滤波来消除干扰,以及利用四元数算法解算出飞行姿态角控制电机的转速,并通过双闭环串级PID控制来调节飞行器的平衡性。最后采用C语言编写控制程序,软硬件联机调试并进行实地飞行测试。测试结果证明,四旋翼飞行器可以很好地平稳起飞,并且可以完成自稳、悬停等运作,达到了设计目的。

论文目录

• 0 引言
• 1 四旋翼飞行器的硬件设计
• 2 四旋翼飞行器控制器的设计
•   2.1 四旋翼姿态解算
•   2.2 四元数运算流程
•   2.3 卡尔曼滤波及数据融合
•   2.4 双闭环串级PID控制
•   2.5 软件流程
• 3 四旋翼飞行器飞行实验及结果分析
•   3.1 上位机软件
•   3.2 PID参数设置
•   3.3 校准后的PID数据分析
•   3.4 实地飞行测试
•   3.5 实验结果分析
• 4 结语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 曹鲁成,何晋,李珂,苏颖,晋春杰

关键词: 四旋翼飞行器,单片机,飞行器设计,参数设置,惯性测量单元,飞行测试

来源: 现代电子技术 2019年24期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程,计算机硬件技术

单位: 云南民族大学电气信息工程学院

基金: 国家自然科学基金资助：“接触+非接触式”混合交互界面设计策略及其关键人因问题的研究(61741206)~~

分类号: TP368.1;V249

DOI: 10.16652/j.issn.1004-373x.2019.24.026

页码: 108-111+115

总页数: 5

文件大小: 1852K

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