【正文】 RAW_GYRO_Z = ((rawADC[4]8)|(rawADC[5]))。}else{ RAW_GYRO_X = ((rawADC[0]8)|(rawADC[1]))。 RAW_ACC_Y = ((rawADC[2]8)|(rawADC[3]))。 (1TWINT)))。 TWCR = (1TWINT) | (1TWSTO) | (1TWEN)。if(TWSR!=0X58){while(1)。 //Data byte will be received and NACK will be returnedwhile (!(TWCR amp。}rawADC[i]=TWDR。 (1TWINT)))。i++){ TWCR = (1TWINT) | (1TWEA) | (1TWEN)。for(uint8_t i = 0。 (1TWINT)))。 // TWCR = (1TWINT)|(1TWSTA)|(1TWEN)。 i2c_SLA_W()。 //Send START conditionwhile (!(TWCR amp。 // TWINT GO TO INITIAL VALUE 0}//****************//MPU6050 get6rawADC//****************voidget_rawADC(uint8_t reg){intrawADC[6]。 //Transmit STOP conditionwhile ((TWCR amp。 //send RA i2c_data_W(0x10)。 //GYRO CONFIGno selftest,full scale range:+/1000deg/s i2c_rep_start(SLA_ADDR)。 i2c_data_W(GYRO_CONFIG)。 //CONFIG EXT_SYNC_SET 0 (disable input pin for data sync) 。 i2c_data_W(CONFIG)。 //send RA i2c_data_W(0x00)。 CLKSEL 3 (PLL with Z Gyro reference) i2c_rep_start(SLA_ADDR)。 CYCLE 0。 //send RA i2c_data_W(0x03)。 // can produce a blocking state with some WMP clones}//****************//MPU6050 initiate//****************void mpu6050_init(void){ i2c_rep_start(SLA_ADDR)。 // while(TWCR amp。 (1TWINT)))。 // send device address TWCR = (1TWINT) | (1TWEN)。 (1TWINT)))。 }void i2c_rep_start(uint8_t address) { TWCR = (1TWINT) | (1TWSTA) | (1TWEN) 。while (!(TWCR amp。 }void i2c_data_R(uint8_t data){data = TWDR。while (!(TWCR amp。 }void i2c_data_W(uint8_t data){ TWDR = data。while (!(TWCR amp。}void i2c_SLA_R(void){ TWDR = SLA_ADDR+1。while (!(TWCR amp。 //wait for TWINT Flag }void i2c_SLA_W(void){ TWDR = SLA_ADDR。 // enable twi module, no interruptwhile (!(TWCR amp。 // TWPS0 TWPS1 is R/ prescaler =prescaler = 1 TWBR = 0b1100。 test1=10。else{ppmInValue[3] = now[3] last[3]。if(pindnowamp。} }if(chanamp。(16))last[2] = now[2]。(16)){now[2] = time。else{ppmInValue[1] = now[1] last[1]。 if(pindnowamp。} }if(chanamp。(12))last[0] = now[0]。(12)){ now[0] = time。chan = pindlast^pindnow。time = micros()。uint16_t time。}ISR(PCINT2_vect){static uint8_t pindlast。if(a!=chan3){OCR2A = (a 1024)*+63。 //Fast PWM TOP:256Updata:BOTTOM TCCR1B = (1WGM12) | (1CS11) 。 //FAST PWM TCCR2B = (1CS22) | (1CS21)。gama = (RAW_GYRO_X GYRO_BIAS_Z)*dt。 alpha = ()*(alpha *(RAW_GYRO_YGYRO_BIAS_Y)*dt ) + ()*(angle_acc_x)。 // 微分時(shí)間(s)if(dtSTD_LOOP_TIME0) delay(STD_LOOP_TIMEdt)。 // 上一次采樣時(shí)間(ms) time2 = millis()。 // 根據(jù)加速度分量得到的角度(degree)xaxis float angle_acc_y = translateACC_angle(RAW_ACC_Y)。 get_rawADC(0X3B)。//Calculates the arctangent of an angle (in radians).return angle。float ponents = RAW/acc_1G。}//****************//translate raw ADC into angle//****************//note: With AFS=2(+/8g) 1G = 4096 。 //(rawADC[1])。(\t)。(\t)。pwm_out(ppmInValue[2])。 mpu6050_init()。pwm_init()。 //*************PWM OUT ********************// DDRD = (13) 。 PCICR = 0b100。 SREG|=(17)。unsigned long test1,test2,test3。volatile float neutral_ACC_X, neutral_ACC_Y, neutral_ACC_Z, neutral_GYRO_X,neutral_GYRO_Y, neutral_GYRO_Z。 int STD_LOOP_TIME = 30。 IEEE Conference on Decision and Control and European ControlConference ECC 2005,Seville, Spain, 2005. 14771484.[17]Euston M, Coote P, Mahony H, et al. IameJ. A Complementary Fi Iter for Attitude Estimation of a FixedWing UAV[C].ilH/KSJ 2008 International Conference onIntelligent Robots and Systems, Nicc, France, .[18] 于海生,潘松峰,丁培仁,微項(xiàng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社,1998.[19] [D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系,2010.[20] 王平,謝浩飛,蔣建春,計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,.附錄附上完整程序如下：include avr/include avr/include avr/include volatile int16_t RAW_ACC_X, RAW_ACC_Y,RAW_ACC_Z, RAW_GYRO_X,RAW_GYRO_Y, RAW_GYRO_Z。參考文獻(xiàn)[1] [J].飛航導(dǎo)彈, 2003,11:1620.[2] 邱曉紅,[J].航空科學(xué)技術(shù), 2000,2:3032.[3] 蘇新兵,王建平,[J].航空制造技術(shù), 2003,9:2830.[4] [D].大連：大連理工大學(xué)自動化系，2013.[5] Erdin. Based Control of Unmanned Aerial Vehicles with Applications toAutonomous Four Rotor Helicopter of Pennsylvania,2003,1115[6] F. Lizarraide J. T. Wen, Attitude control without angular velocity measurement: A passivityapproach, IEEE Trans. Autom. Control, , no. 3,1996:468472[7] B. Wie, H. 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Complimentary Filter Design on the Special OrthogonalGroup S0(3) [C]. 4439。感謝Arduino開源網(wǎng)站提供的該平臺硬件的原理圖和設(shè)計(jì)參考。根據(jù)使用條件，建議可采用滑?？刂?、Back Stepping控制、模糊PID控制等先進(jìn)算法。第二方面，采用更復(fù)雜的控制算法。最明顯的就是由于性能原因，不能采用精度更高的Kalman濾波算法。第一方面，采用性能更高的ARM架構(gòu)處理器和更多的傳感器。所以本設(shè)計(jì)的性能要求還達(dá)不到實(shí)用水平。經(jīng)過對實(shí)驗(yàn)記錄和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀測，PID控制算法在一定條件下可以滿足四旋翼飛行器的控制，并有較好控制效果。第五章 總結(jié)本文基于AVR單片機(jī)和慣性測量單元（IMU）MPU6050完成了四旋翼飛行器控制系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)。實(shí)測中，PID算法對控制飛行器還是有點(diǎn)吃力，當(dāng)方向舵給定方向的速度太快，飛行器就不能穩(wěn)定，很容易出現(xiàn)側(cè)傾。若槳出風(fēng)方向向上，證明該電機(jī)三相電源相續(xù)反了，任意對調(diào)三相供電中一對電源接線即可。上電后，打開遙控器，電機(jī)以較低速度運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動槳旋轉(zhuǎn)。這時(shí)切記將遙