四旋翼设计报告.doc

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1、四旋翼自主飞行器(A题)摘要四旋翼飞行器是无人飞行器中一个热门的研究分支，随着惯性导航技术的发展与惯导传感器精度的提高，四旋翼飞行器在近些年得到了快速的发展。为了满足四旋翼飞行的设计要求，系统以STM32F103VET6作为四旋翼自主飞行器控制的核心，处理器内核为ARM32位Cortex-M3CPU，最高72MHz工作频率，工作电压3.3V-5.5V。该四旋翼由电源模块、电机电调调速控制模块、传感器检测模块、飞行器控制模块等构成。飞行姿态检测模块是通过采用MPU-6050模块，整合3轴陀螺仪、3轴加速度计，检测飞行器实时飞行姿态，实现飞行器运动速度和转向的精准控制。传感器检测

2、模块包括红外障碍传感器、超声波测距模块，在动力学模型的基础上，将四旋翼飞行器实时控制算法分为两个PID控制回路，即位置控制回路和姿态控制回路。测试结果表明系统可通过各个模块的配合实现对电机的精确控制，具有平均速度快、定位误差小、运行较为稳定等特点。关键词：四旋翼飞行器；STM32；飞行姿态控制；串口PID目录1系统方案论证与控制方案的选择...................................................................-2-1.1地面黑线检测传感器.......................................

3、............................................-2-1.2电机的选择与论证.......................................................................................-2-1.3电机驱动方案的选择与论证.......................................................................-2-2四旋翼自主飞行器控制算法设计.......................................

4、............................-3-2.1四旋翼飞行器动力学模型...........................................................................-3-2.2PID控制算法结构分析...............................................................................-3-3硬件电路设计与实现..............................................................

5、.......................-4-3.1飞行控制电路设计......................................................................................-5-3.2电源模块......................................................................................................-5-3.3电机驱动模块............................................

6、...................................................-5-3.4传感器检测模块...........................................................................................-5-4系统的程序设计...............................................................................................-5-5测试与结果分析...................

7、............................................................................-6-5.1测试设计.......................................................................................................-6-5.2测试结果.......................................................