四軸飛行器的設(shè)計(jì)與控制.pdf

1、四軸飛行器是一種結(jié)構(gòu)新穎，飛行方式獨(dú)特，性能卓越的可垂直升降多旋翼飛行器，在近幾年軍用和民用無(wú)人機(jī)領(lǐng)域占據(jù)著越來(lái)越重要的地位。關(guān)于四軸飛行器的各方面研究工作也在近幾年不斷進(jìn)行全面、深入的開展，本文從四軸飛行器基本原理到系統(tǒng)設(shè)計(jì)，再到姿態(tài)解算和控制進(jìn)行了具體研究。
　　首先，本文介紹了四軸飛行器研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景，并對(duì)四軸飛行器基本原理、飛行姿態(tài)的歐拉角和四元數(shù)姿態(tài)表示以及數(shù)學(xué)模型及其辨識(shí)方法進(jìn)行了研究。根據(jù)四軸飛行器系統(tǒng)功能，設(shè)計(jì)

2、了系統(tǒng)硬件電路原理圖，并完成安裝和調(diào)試，搭建了四軸飛行器硬件平臺(tái)。其次為理論部分設(shè)計(jì)，主要包括:建立飛行器數(shù)學(xué)模型，根據(jù)模型特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了Backstepping控制器，并進(jìn)行仿真分析;根據(jù)慣性導(dǎo)航原理，設(shè)計(jì)姿態(tài)算法將陀螺儀和加速度計(jì)數(shù)據(jù)融合得到飛行器的姿態(tài)角度。
　　最后為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以及飛行測(cè)試。本文以STM32處理器為控制核心，MPU6050為姿態(tài)傳感器，設(shè)計(jì)出了飛行器的外部架構(gòu)模型;不僅如此，還憑借相關(guān)理論知識(shí)為基礎(chǔ)，構(gòu)建了飛行