视觉导航的四轴飞行器控制系统设计

本文以四轴飞行器为基础来研究无人机(UAV)以成为当前研究热点,为实现四轴飞行器的能够自主飞行,设计了相应的视觉导航系统。飞行控制部分采用四元数解算姿态,运用经典的PID控制设计了X、Y、Z三个轴的PID控制器进行整个系统的飞行控制。导航方面则融合了惯性导航与视觉导航,提高导航精度。     

四轴飞行器系统研究与设计

近些年来智能硬件蓬勃发展,而作为智能硬件中一颗耀眼的明星,四轴飞行器也越来越贴近我们的生活。伴随着电子科技的进步和自动化控制理论的完善,四轴飞行器所具有的功能越来越多,也越来越多的能承担人类赋予它的任务。最开始的四轴飞行器诞生于1907年的法国,是Breguet兄弟制造的。但由于当时技术的限制,当时的四轴飞行器无法克服操作复杂度高,系统鲁棒性极差等缺点,在诞生的上个世纪一直没有得到很好的发展。但如今随着卡尔曼滤波算法提出,高精度的陀螺仪和高性能的主控芯片的问世。使得四轴飞行器无论在控制复杂度、可靠性和生产成本上都有很大的改善。为其大规模生产及投入使用提供了可能。本文主要介绍了利用STM32作为主控芯片,陀螺仪MPU6050为主要测量部件。设计一架四轴飞行器的过程。本文主要从各部件的特性,实现原理,算法控制等方面讲解了从建模到设计一架四轴飞行器这一过程。     

一种警用可折叠六旋翼飞行器设计

针对固定翼飞行器尺寸较大、不能悬停和普通四旋翼飞行器载重轻、携行不方便的问题,设计出一种警用可折叠六旋翼飞行器,分析飞行器结构原理和对六旋翼飞行器进行虚拟建模,并设计出可折叠机构,使其达到单兵携行的目的,最后对飞行姿态进行解算,为控制方法的提出提供理论依据。     

四旋翼自主飞行器系统

四旋翼飞行器是一种外形新颖,性能优越的垂直起降飞行器,具有结构简单、操作灵活等特点,在灾区救援,军事运输上有重要价值,越来越被人们所关注。本系统利用R5F100LEA单片机作为主控芯片,配合MPU6050陀螺仪控制控制飞行器姿态,使其能稳定悬停.同时采用摄像头循黑线并检测黑圆区域确定着陆位置,而超声波测距模块也保证了飞行器处于指定的高度。     

基于STM 32的惯性导航系统软硬件设计

本文主要设计了一个基于STM32的运动体姿态监测系统。传感器硬件电路包括:STM32主控芯片、三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁罗盘。传感器电路板软件部分主要包括初始化芯片、初始化I2C以及SPI总线、加速度计的标定、计算陀螺仪的零漂、采集陀螺仪及加速度计的原始数据、去掉加速度计的偏置和陀螺仪的零漂、采集磁罗盘数据,将将矫正后的数据传输到主控制电路板提供反馈数据进行进一步控制操作。     

微型四旋翼飞行控制器设计

利用惯性传感器MPU6050和STM32微控制器设计一种微型四旋翼飞行控制器,采用双闭环PID控制飞行器的姿态,系统稳定,抗干扰能力强。     

基于惯性测量单元的人体运动测量系统设计

本文对运动测量系统所涉及的坐标定义、姿态算法等进行研究,提出了一种新型人体运动测量方法 ,本人体运动测量系统主要应用微惯性测量单元(Micro Inertial Measurement Unit,MIMU),按照姿态检测的要求,选取了微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)传感器来采集数据,其中包括一个三轴陀螺仪、一个三轴加速度计和一个三轴磁阻传感器;并利用STM32单片机作为主控制单元来实现数据处理,通过串口通信实现上位机数据传输;用C语言编写上位机系统软件,检测识别人体动作。     

四旋翼飞行器的设计及调试

四旋翼飞行器结构简易、姿态灵活、搭载外设方便,能实现航拍、监测等功能,是当前的研究热点技术之一。在搭建的硬件平台上,编写了相应的控制程序,经过测试,实现了四旋翼飞行器的稳定控制。     

小型四轴飞行器运动学分析及控制系统设计

本文首先简单介绍了小型四轴飞行器的运动学模型,然后分析并设计飞行器飞行位姿检测电路,并在最后分析介绍了飞行器的控制算法设计。     

新型四旋翼飞行器设计与制作

本文针对四旋翼飞行器具有非线性、强耦合性、多输入的欠驱动系统的特点,通过动力性力学模型的建立,提出PSO和遗传算法,优化PID控制参数,经过硬件电路和软件的设计,研制出既能精确控制飞行器姿态,又具有较强抗干扰和环境自适应能力的控制器,飞行试验结果表明,通过遗传算法优化在实际飞行中达到了很好的效果。