【正文】 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題 目 基于 DSP 的四旋翼無(wú)人飛行器設(shè)計(jì) 學(xué) 院 電 XXXXXXXXX 學(xué)院 專 業(yè) 通信工程 年 級(jí) 20xx 級(jí) 學(xué) 號(hào) XXXXXXXXXXXXXXX 姓 名 XXXXXXX 指 導(dǎo) 教 師 XX 成 績(jī) 年 月 日 目 錄 摘要： .............................................................. 1 Abstract： ........................................................... 1 第一章 導(dǎo)論 ......................................................... 2 四旋翼飛行器技術(shù) ................................................ 2 四旋翼飛行器技術(shù)發(fā)展歷史 ........................................ 2 四旋翼飛行器發(fā)展的現(xiàn)狀 ......................................... 3 微小型四旋翼飛行器發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù) ............................... 3 最優(yōu)化總體設(shè)計(jì) ................................................ 3 動(dòng)力與能源 .................................................... 3 數(shù)學(xué)模型的建立 ................................................ 4 飛行控制 ...................................................... 4 論文內(nèi)容安排 .................................................... 4 第二章 四旋翼無(wú)人飛行器系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ................................. 6 系統(tǒng)方案介紹 .................................................... 6 主要器件介紹 .................................................... 6 TMS320F28335 介紹 ............................................. 6 MPU6050 介紹 .................................................. 7 HMC5883L 介紹 ................................................. 7 BMP085 介紹 ................................................... 8 PTN78000W 介紹 ................................................ 9 WIFI 模塊 ..................................................... 9 系 統(tǒng)硬件概述 ................................................... 10 方案選擇 ....................................................... 11 方案設(shè)計(jì) ..................................................... 11 方案比較 ..................................................... 11 硬件平臺(tái)總體設(shè)計(jì) ............................................... 12 電機(jī)控制電路 ................................................. 12 MPU6050+ HMC5883 九軸數(shù)據(jù)采集 ................................ 12 WIFI 無(wú)線通信電路 ............................................ 13 電源電路 ..................................................... 13 第三章 四旋翼無(wú)人飛行器系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ................................ 15 四旋翼飛行器系統(tǒng)飛控軟件設(shè)計(jì) ................................... 15 四旋翼飛行器運(yùn)動(dòng)分析 ......................................... 15 四旋翼飛行器數(shù)學(xué)建模 ......................................... 15 自主飛行控制算法的設(shè)計(jì) ....................................... 16 程序流程圖 ................................................... 17 基于 Labview 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì) ..................................... 17 Labview 介紹 ................................................. 17 基于 Labview 上位機(jī)結(jié)構(gòu)介紹 ................................... 18 第四章 硬件電路制作和調(diào)試 .......................................... 23 硬件電路的制作 ................................................. 23 硬件調(diào)試 ....................................................... 24 軟件調(diào)試 ....................................................... 24 飛控軟件調(diào)試 ................................................. 24 上位機(jī)軟件調(diào)試 ............................................... 24 第 5 章 總結(jié) ....................................................... 26 參考文獻(xiàn)： ......................................................... 27 致謝 ............................................................... 28 1 基于 DSP的四旋翼無(wú)人飛行器設(shè)計(jì) XXX XX 大學(xué)電子信息工程學(xué)院，重慶 400715 摘要： 本文以四旋翼飛行器為研究對(duì)象，以 TMS320F28335 為核心，搭建飛行器硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)四旋翼飛器的姿態(tài)控制。詳細(xì)介紹了控制系統(tǒng)的總體構(gòu)成以及硬件設(shè)計(jì)方法，包括傳感器模塊、無(wú)線通信模塊和電機(jī)模塊；采用基于 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整定的 PID 控制策略，最終實(shí)現(xiàn)了飛行器的垂直起降、穩(wěn)定懸停和便攜設(shè)備超遠(yuǎn)程控制。 關(guān)鍵詞 ： 四旋翼飛行器；控制系統(tǒng)； DSP Quadrotor UAV Control System Based on DSP XXXX xxxx School of Electronic and Information Engineering, XXXXXX University, Chongqing 400715, China Abstract： This dissertation focuses the development of the control system of Quadrotor UAV using TMS320F28335, including the design of hardware platform of UAV and the development of attitude control. The overall structure of control system and hardware design methods, including sensor module, wireless munication module and the motor module, are introduced in detail. RBF neural work tuning PID control strategy was employed, and the designed UAV can vertically take off (or land), hover, carry load, and be controlled remotely. Key words: Quadrotor UAV。 control system。 DSP 2 第一章 導(dǎo)論 四旋翼飛行器技術(shù) 四旋翼飛行器，也稱四旋翼直升機(jī)或十 字翼直升機(jī)，是由 4 個(gè)轉(zhuǎn)子推動(dòng)飛行的直升機(jī)。通過(guò)改變每個(gè)轉(zhuǎn)子的相對(duì)速度改變推力，從而改變每個(gè)扭矩實(shí)現(xiàn)對(duì)方向和速度的控制。四旋翼飛行器發(fā)展了近一個(gè)世紀(jì)，從原來(lái)機(jī)械時(shí)代直徑十幾米長(zhǎng)、幾米高的龐然大物，到當(dāng)今電子時(shí)代直徑幾十厘米甚至更小的微型“碟形”飛行器。其實(shí)用性也從原來(lái)單純的運(yùn)載工具，發(fā)展為現(xiàn)在集軍用、商用、民用多位一體的無(wú)人駕駛工具 [1]。 四旋翼飛行器技術(shù)發(fā)展歷史 四旋翼飛行器的設(shè)計(jì)有兩個(gè)階段。在第一個(gè)階段即 20 世紀(jì)初，法國(guó)科學(xué)家和院士 Charles Richet 制造了一個(gè)小型無(wú)人直升機(jī)，雖然該機(jī) 不是很成功，但是啟發(fā)了他的一個(gè)學(xué)生 Louis Br233。guet。 1906 年下半年， Louis 和 Jacques Br