四軸飛行器的設(shè)計與控制.pdf

1、四軸飛行器是一種結(jié)構(gòu)新穎，飛行方式獨特，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人機領(lǐng)域占據(jù)著越來越重要的地位。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，再到姿態(tài)解算和控制進行了具體研究。
　　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)學模型及其辨識方法進行了研究。根據(jù)四軸飛行器系統(tǒng)功能，設(shè)計

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。其次為理論部分設(shè)計，主要包括:建立飛行器數(shù)學模型，根據(jù)模型特點，設(shè)計了Backstepping控制器，并進行仿真分析;根據(jù)慣性導航原理，設(shè)計姿態(tài)算法將陀螺儀和加速度計數(shù)據(jù)融合得到飛行器的姿態(tài)角度。
　　最后為系統(tǒng)實現(xiàn)以及飛行測試。本文以STM32處理器為控制核心，MPU6050為姿態(tài)傳感器，設(shè)計出了飛行器的外部架構(gòu)模型;不僅如此，還憑借相關(guān)理論知識為基礎(chǔ)，構(gòu)建了飛行