無(wú)人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告-wenkub.com
2025-08-01 01:02 本頁(yè)面
【正文】 為了達(dá)到飛機(jī)的數(shù)學(xué)模型與實(shí)際直升機(jī)接近，需要由遙控手進(jìn)行操作測(cè)試，比較兩者之間操作性的差異，然后進(jìn)一步修改模型。對(duì)舵機(jī)的控制為開(kāi)環(huán)控制，這是由于舵機(jī)的性能相當(dāng)可靠，而且有應(yīng)急的切換電路。以偏航方向的控制為例:導(dǎo)航計(jì)算機(jī)限位偏航P控制Rudder偏航角速度總距輸入舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊舵機(jī)是無(wú)人直升機(jī)上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過(guò)操縱舵機(jī)來(lái)改變主旋翼的槳葉角度和槳盤(pán)角度以及尾槳的槳葉角度，就可以控制作用于飛機(jī)上的力和力矩，從而改變機(jī)體飛行狀態(tài)。飛控計(jì)算機(jī)硬件原方案采用TI2812 DSP，該方案的優(yōu)點(diǎn)在于功耗低、DSP本身接口較多（包括串口、CAN），但開(kāi)發(fā)過(guò)程中碰到技術(shù)積累不充分、無(wú)操作系統(tǒng)支持造成開(kāi)發(fā)速度較慢等等的問(wèn)題，所以最終選用了80486的PC104標(biāo)準(zhǔn)板。并對(duì)得到的距離進(jìn)行分析處理，保證將可靠的數(shù)據(jù)傳輸給上端。用外接元件獨(dú)立設(shè)定中心頻率帶寬和輸出延遲。 高度測(cè)量的原理雖然簡(jiǎn)單，但是要達(dá)到理想的效果還是有一定難度，如要達(dá)到一定的測(cè)量距離、在不同反射面情況下基本工作正常、可以判斷由于干擾造成的錯(cuò)誤測(cè)量情況等等。另外超聲波具有指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測(cè)量，如測(cè)距儀和物位測(cè)量?jī)x等都可以通過(guò)超聲波來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以整個(gè)狀態(tài)機(jī)通過(guò)判斷飛機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)和是否滿足條件來(lái)決定是否進(jìn)入下一個(gè)狀態(tài)。界面下方的按鈕群是主要的操作部分，可以通過(guò)點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕進(jìn)行各種操作；其中大部分操作在菜單中也有對(duì)應(yīng)項(xiàng)。地面站和飛機(jī)之間的通訊遵循設(shè)定好的測(cè)控協(xié)議。放縮的結(jié)果如下：第二階段需要判斷32*32大小的區(qū)域是哪一個(gè)圖標(biāo)。三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圖標(biāo)如下： 第一階段獲取矩形位置的流程是（結(jié)合一個(gè)例子具體介紹）：原始圖片如下：首先從攝像頭傳回的視頻中得到一幀圖片，將其轉(zhuǎn)換為灰度圖；然后對(duì)其進(jìn)行均值濾波平滑處理，消除掉圖片上的一些雜質(zhì)；接下來(lái)進(jìn)行sobel邊緣檢測(cè)，將矩形從圖像中分離出來(lái)，在邊緣檢測(cè)的同時(shí)也進(jìn)行了閾值化的過(guò)程。DSP：TI公司面向控制的TMS320F2812，它具有150M的主頻，內(nèi)部集成了齊全的外設(shè)，包括：增強(qiáng)型CAN模塊，增強(qiáng)型串口通信控制模塊，12位高速A/D轉(zhuǎn)模塊，串行設(shè)備模塊，多路緩沖串口模塊(McBSP)和能夠產(chǎn)生和讀取PWM波的事件管理器。陀螺：Gyratoin公司MicroGyro100，測(cè)量范圍177。慣性導(dǎo)航模塊的設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)獨(dú)立的數(shù)字捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)：采集慣性敏感元件的輸出信號(hào)并進(jìn)行解算，給出飛行器相對(duì)與給定坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)信息，通過(guò)總線實(shí)時(shí)地發(fā)送給飛行控制計(jì)算機(jī)。從硬件上來(lái)說(shuō)，該模塊是實(shí)現(xiàn)了對(duì)各個(gè)加速度和角加速度傳感器的信息采集，但是僅僅通過(guò)以上簡(jiǎn)單的慣導(dǎo)算法本身很難得到有用的信息，慣性傳感器的漂移和定步長(zhǎng)積分的累計(jì)誤差會(huì)使計(jì)算結(jié)果很快偏離實(shí)際值。在無(wú)人機(jī)上，替代飛行員或操作手完成飛行任務(wù)的自主機(jī)構(gòu)包括圖像設(shè)備、飛控
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