基于DSP的小型无人直升机控制系统设计
[Abstract]:In recent years, with the miniaturization of the inertial measurement unit and the increase of the computational power of the chip, the small unmanned helicopter has become the hot spot of the research of major universities and scholars in the world. It not only has the advantages of fixed-wing unmanned aerial vehicle, but also has the advantages of vertical take-off and landing, fixed position hover, lateral flight and in-situ steering. The control system is the core of the unmanned helicopter to complete the tasks, so the project is mainly divided into the hardware design of the main control module, the software design and the control algorithm. in that aspect of the hardware design of the control system, firstly, a DSP TMS320F2812 with a high-speed clock and a rich peripheral interface is used as a core processor, and then a posture measuring instrument, an ultrasonic sensor and a GPS module are combined, The wireless communication module and the steering engine module form a hardware experimental platform of a small unmanned helicopter, and the working principle and the communication mode of each hardware module are described; finally, the circuit design of the F2812 is carried out by using the Altium Designer software and the hardware platform is built. In the software design of the control system, the hardware platform is used as the foundation, and the corresponding software design is completed by using the CCS6.0. In order to ensure the real-time performance of the system, the data collected by the sensor and the GPS are received in an interrupted manner, and the signal is output through the PWM interface to control the deflection of the rudder surface of the steering engine. In order to ensure the high-precision design of control system, a model predictive control (MPC) based on Quasi-Min-Max is designed, and the basic structure, design principle and control rule of the controller are introduced in detail. Then the controller is obtained by solving the LMI convex optimization, and finally the small unmanned helicopter LPV model is substituted, and the simulation results show that the control algorithm can well control the attitude of the helicopter and meet the requirements of the system. The research shows that the scheme designed by the project can complete the basic functional requirements and has certain practicability, which lays the foundation for the research and development of the subsequent unmanned helicopter control system.
【学位授予单位】:黑龙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:V275.1;V249.1
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,本文编号:2432532
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