四旋翼飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、四旋翼飛行器具有結(jié)構(gòu)簡單、操縱靈活、可垂直起降、自主起飛和著陸等優(yōu)點被廣泛的應(yīng)用于軍事領(lǐng)域和商業(yè)領(lǐng)域。本文針對四旋翼飛行器在姿態(tài)控制中存在抗干擾能力差、穩(wěn)定性不高等問題，設(shè)計了一種新型的四旋翼飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用慣性傳感器實時檢測飛行器的狀態(tài)，利用多源信息融合技術(shù)和姿態(tài)檢測控制器解算出飛行器的姿態(tài)位置，再通過驅(qū)動裝置完成整個姿態(tài)系統(tǒng)的控制。
　　首先，分析了目前國內(nèi)外四旋翼飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并結(jié)合四

2、旋翼飛行器的結(jié)構(gòu)特點、工作原理以及設(shè)計要求，提出了四旋翼飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，為后續(xù)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計提供基礎(chǔ)依據(jù)。
　　其次，采用模塊化設(shè)計方法對姿態(tài)控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的硬件和軟件設(shè)計。在硬件上，主要完成了傳感器檢測電路、電源電路以及電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計;在軟件上，完成了主程序、傳感器檢測程序以及電機(jī)控制程序設(shè)計。
　　然后，利用牛頓-歐拉公式建立四旋翼飛行器的動力學(xué)模型，并采用小擾動假設(shè)法對模型進(jìn)行線性化處理。選用