【正文】
2021 南 陽 理 工 學(xué) 院 電子與電氣工程學(xué)院 專 電子信息工程 學(xué) 完成日期 基于 ARM的四旋翼自主飛行控制系統(tǒng)設(shè)計 Autonomous control system for the quadrotor unmanned aerial vehicle based on ARM processors 25 頁 表 0 個 插 圖 20 幅 3 南 陽 理 工 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 基于 ARM的四旋翼自主飛行控制系統(tǒng)設(shè)計 Autonomous controlsystem for the quadrotor unmanned aerial vehicle based on ARM processors 學(xué) 電子與電氣工程學(xué)院 專 電子信息工程 學(xué) 生 姓 學(xué) 指 導(dǎo) 教 評 閱 教 完 成 日 南陽理工學(xué)院 Nanyang Institute of Technology 4 基于 ARM 的四旋翼自主飛 行控制系統(tǒng)設(shè)計 [摘要 ] 設(shè)計了一種基于嵌入式 ARM的飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)方案。這是一種基于 ARM 的低成本、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統(tǒng)的整體方案。詳細介紹了控制系統(tǒng) 飛行模態(tài)的控制要 求。 [關(guān)鍵詞 ] ARM Autonomous control system for the quadrotor unmanned aerial vehicle based on ARM processors Abstract In order to change the conventional control of four— rotor unmanned aerial vehicles using microcontroller as the processor a solution of flight control system based on embedded ARM was presented which is lowcost, small volume, low power consumption and high performance. The purpose of the work is for attending the National Aerial Robotics Competition. The main function of the system the hardware structure and the software design were discussed in detail including the sensor module the motor module the wireless munication module With embedded real time operating system to ensure the system’ s high reliability and realtime performance the experiments results show that the requirements of flight mode are satisfied including taking of hovering and landing and so on Key words ARM fourrotor unmanned aerial vehicles control system 5 of the control signals 1 四旋翼飛行器的簡介 題目綜述 MicroAir Vehicle/MAV DARPA MAV 35 最大質(zhì)量在 300 10 80 千米 / 行高度可達 300 米。 MAV 是充分利用微機電、微電子、智能控制和通訊等高科技的微 生化戰(zhàn)、偵察與 此具有廣泛的科學(xué)研究價值及民用價值。 微型飛行器有一段漫長而又斷斷續(xù)續(xù)的歷史。最早的四旋翼飛機可以追溯到 1907 Louis和 Jacques Breguet等人研制出的“ Gyroplane”便已經(jīng)成功攜帶飛行員飛了 。 1922年美國軍方資助 Gee de Bothezat 費用高昂和當時固定翼飛機的流行使得該項目最終擱 淺。最成功的四旋翼飛機是 1956年由 covertawing公司資助 ‘ H’ 20世紀 80年 MEMS MIMU的 機吸引了大批研究人員和學(xué)者的關(guān)注。 算和 處理速度慢等問題。本研究硬件開發(fā)平臺使用 32位的 ARM 使用 MEMS 本文以實現(xiàn)基于 ARM ARM的 MAV自主控制系統(tǒng) 和硬件實現(xiàn)進行了深入的學(xué)習(xí)和研究。 廣闊的應(yīng)用前景。基于 ARM的四旋翼自主飛行器也得到了 迅速發(fā)展。和傳統(tǒng)的直升機相比 ,它有著自身的優(yōu)勢 :當前后兩個旋翼逆時針旋轉(zhuǎn) ,而左右 兩側(cè)的旋翼順時針旋轉(zhuǎn)時 ,則尾槳控制和旋翼傾斜問題可以被忽略。 6 飛行、基于視覺系統(tǒng)的自主飛行和自主飛行器系統(tǒng)。典型代表有瑞士洛桑聯(lián)邦科技學(xué)院 的 OS澳大利亞國立大學(xué)的 X賓夕法尼亞大學(xué)的 HMX佐治亞理工大學(xué)的 GTMARS、斯坦福的‘ Mesicopter’ 等 他們對翼展 20cm 的微型無人機概念進行研究。從 2021 年底開始 ,法國武器裝備部將 30 40 cm 2021 的研制要求在設(shè)備的小型化、推進技術(shù)和 2021年底該機可 投入使用。 究主要集中在幾所高校之中。例如國防科技大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、 北京科技大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)等等。大多數(shù)的研究方式 DI/QFT 態(tài)逆 / ADRC PID控制、 H 的自主飛控制系 計了全新的自主飛行控制系統(tǒng)。硬件開發(fā)平臺使用 ARM