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STM32的四旋翼飞行器控制系统设计

更新时间：2019-01-08 23:15:56 大小：8M 上传用户：sun2152查看TA发布的资源 标签：stm32飞行器控制系统 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

（1)本文针对四旋翼飞行器的机械结构、硬件、软件底层设计及自行设计的嵌入


式遥控的硬件设计、软件底层设计、GUI设计及其软件实现流程进行了解析。


（2）本文对捷联惯导技术进行了简介，并对四旋翼飞行器进行了基于牛顿-欧拉公


式的动力学建模，对其模型进行了降阶，最终简化为二阶系统，使其在工程上得以使用


PID控制器及其改进型控制器进行控制。并对方向余弦法与四元数法进行了对比，其中，


四元数法计算量小，无奇点，因此，本文最终选择了四元数法进行姿态解算。同时，对


几种姿态误差补偿算法：卡尔曼滤波、互补滤波、梯度下降法进行分析对比，最终选择


了卡尔曼滤波与四元数法结合进行姿态估计。在控制算法方面，尝试了单级位置式PID


与串级PID，相比而言，串级PID响应快，超调量小，因此，本文最终选择了串级PID


对四旋翼飞行器进行姿态与高度控制。同时，从微元法出发，尝试了全新的基于惯导与


高度传感器的自主悬停算法。


（3）为了满足调试的需求，本文采用C#编写四旋翼虚拟控制台上位机，该上位机


能够实现实时通信，在线控制四旋翼飞行器，在线对四旋翼飞行器进行参数整定并使用


DirectX3D技术对四旋翼飞行器进行了三维模型重构和渲染。结合上位机采集到的实验


数据对前文的算法进行了分析对比，并最终得出结论。


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