基于STM32的四旋翼飞行器的设计与实现

发布时间：2017-05-06 20:06

  本文关键词：基于STM32的四旋翼飞行器的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：四旋翼飞行器属于欠驱动系统,具有四个输入力和六个状态输出,其应用广泛却设计困难。以STM32为控制核心,分析并设计了四旋翼飞行器的各个功能模块和软件流程。高精度的多路传感器在协同工作下,采集飞行器运动信息并将遥控信号发送至STM32处理器,STM32经过处理驱动电机相应运动,调节飞行器姿态。实验结果表明,基于STM32的四旋翼飞行器能够实现姿态调整、悬停、航拍等功能,验证了其设计的合理性。
【作者单位】： 安徽工程大学安徽省电气传动与控制重点实验室;
【关键词】： STM 四旋翼飞行器 飞行控制器 姿态控制
【基金】：安徽高校省级自然科学研究重点项目(KJ2013A041) 安徽省大学生创新创业训练计划项目(AH201310363005)
【分类号】：V275.1
【正文快照】： 引言四旋翼飞行器是一种配有4个螺旋桨且螺旋桨呈十字形交叉的飞行器。与传统的直升机不同,四旋翼飞行器只能通过改变螺旋桨的速度来实现各种动作。由于它是一种六自由度的垂直起降机,非常适合静态和准静态条件下飞行,所以它在军事和民用领域有广阔的应用[1]。但是四旋翼飞行

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 梁延德;程敏;何福本;李航;;基于互补滤波器的四旋翼飞行器姿态解算[J];传感器与微系统;2011年11期

2 庞庆霈;李家文;黄文浩;;四旋翼飞行器设计与平稳控制仿真研究[J];电光与控制;2012年03期

3 刘乾;孙志锋;;基于ARM的四旋翼无人飞行器控制系统[J];机电工程;2011年10期

4 吕强;郭善亮;王冬来;王珂珂;;基于DSP四旋翼飞行器姿态控制系统硬件设计[J];计算机与数字工程;2011年07期

5 侯永锋;陆连山;高尚德;刘雨生;;基于PD算法的四旋翼飞行器控制系统研究[J];机械科学与技术;2012年03期

6 杨明志;王敏;;四旋翼微型飞行器控制系统设计[J];计算机测量与控制;2008年04期

7 刘峰;吕强;王国胜;王东来;;四轴飞行器姿态控制系统设计[J];计算机测量与控制;2011年03期

8 郭晓鸿;杨忠;杨成顺;黄宵宁;黄同高;张海黎;;一种基于STM32的四旋翼飞行器控制器[J];应用科技;2011年07期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王帅;魏国;;卡尔曼滤波在四旋翼飞行器姿态测量中的应用[J];兵工自动化;2011年01期

2 江斌;孙志锋;;四旋翼飞行器自主航行的设计[J];电子技术;2012年02期

3 吴成富;刘小齐;袁旭;;四旋翼无人机建模及其PID控制律设计[J];电子设计工程;2012年16期

4 张浩;任芊;;四旋翼飞行器航姿测量系统的数据融合方法[J];兵工自动化;2013年01期

5 吴成富;刘小齐;马松辉;;四旋翼无人机建模及其四元数控制律设计[J];飞行力学;2013年02期

6 黄延枫;潘锐晖;陈国庆;;基于数字串级控制系统的3D空翻四旋翼[J];电子技术与软件工程;2013年16期

7 王欣峰;任淑萍;;基于LPC2138的四旋翼飞行控制器设计[J];工业控制计算机;2013年09期

8 熊艳海;董广忠;王天鹏;邵长星;;基于DSP的微小型四旋翼飞行器控制系统设计[J];电子技术;2013年10期

9 钟丽娜;王君浩;王融;;基于磁传感器的四旋翼飞行器自主导航设计[J];重庆理工大学学报(自然科学);2013年12期

10 余萍;张虎;张洁;;飞滑式巡线机器人控制电路的设计与实现[J];电子技术应用;2013年11期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 魏丽文;四旋翼飞行器控制系统设计[D];哈尔滨工业大学;2010年

2 刁琛;四旋翼无人飞行器的非线性自适应控制器设计[D];天津大学;2010年

3 殷强;四旋翼无人机自主控制系统研究[D];天津大学;2012年

4 程广明;四旋翼直升机的建模与飞行控制研究[D];哈尔滨理工大学;2011年

5 乔维维;四旋翼飞行器飞行控制系统研究与仿真[D];中北大学;2012年

6 何环飞;四旋翼无人直升机飞行控制系统的研究与设计[D];南京理工大学;2009年

7 黄牧;基于反步法的微型四旋翼无人飞行器非线性自适应控制研究[D];天津大学;2009年

8 彭贞慧;小型四旋翼无人直升机控制系统设计[D];南京理工大学;2010年

9 郭晓鸿;微型四旋翼无人机控制系统设计与实现[D];南京航空航天大学;2012年

10 刘杰;四轴飞行器研究与设计[D];南京邮电大学;2013年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 聂博文;马宏绪;王剑;王建文;;微小型四旋翼飞行器的研究现状与关键技术[J];电光与控制;2007年06期

2 单海燕;;DI/QFT控制器在四旋翼无人直升机飞行控制中的应用[J];电光与控制;2008年12期

3 刘慧英;范宝山;;基于STM32的多步进电机控制系统研究[J];测控技术;2010年06期

4 杨明志;王敏;;四旋翼微型飞行器控制系统设计[J];计算机测量与控制;2008年04期

5 崔尔杰;智能微型飞行器——从仿生学得到启示[J];科学中国人;2004年04期

6 关永平,胡学平,于召里,吕宏挺,蔡延江;基于Matlab 6.x的Kalman滤波器的设计与仿真[J];现代电子技术;2004年18期

7 汪芳;朱少华;雷宏杰;;基于卡尔曼滤波器的数字式捷联航姿系统算法设计[J];中国惯性技术学报;2008年02期

8 王玲玲;富立;陈三;;基于低成本IMU的捷联航姿系统软件设计与实现[J];中国惯性技术学报;2009年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 陈茜茜;微型无线图像传输系统的设计[D];电子科技大学;2005年

2 陈丽;基于三维磁探测的弹丸姿态角检测技术研究[D];南京理工大学;2009年

3 黄溪流;一种四旋翼无人直升机飞行控制器的设计[D];南京理工大学;2010年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈仁良;悬停状态旋翼尾迹研究及气动特性计算[J];空气动力学学报;1995年03期

2 宋文萍,韩忠华,王立群,杨爱明,乔志德;旋翼桨尖几何形状对旋翼气动噪声影响的定量计算分析[J];计算物理;2001年06期

3 薛海峰,向锦武,张晓谷;前飞状态旋翼动稳定性及自由度间相互作用研究[J];航空动力学报;2004年05期

4 梅卫胜，焦昌富;悬停状态下旋翼模型桨叶气弹稳定性试验研究[J];南京航空航天大学学报;1994年04期

5 翁梓华，许钟，王适存;直升机旋翼系统可靠性分析方法研究[J];南京航空航天大学学报;1995年04期

6 王适存,徐国华;直升机旋翼空气动力学的发展[J];南京航空航天大学学报;2001年03期

7 曹义华,王吉飞,余志强;CFD开拓了旋翼空气动力学的研究新领域[J];国际航空;2001年05期

8 萧秋庭;直升机旋翼阵风响应研究[J];飞行力学;1994年04期

9 忻志明 ,胡国清;“黑鹰”直升机的新型旋翼桨叶[J];国际航空;1994年07期

10 徐国华，王适存;旋翼尾迹分析的曲涡元模型的改进[J];南京航空航天大学学报(英文版);1995年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 吴志刚;秦强;;影响旋翼轴载荷测试精度的因素分析[A];2011航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2010年

2 韩忠华;宋文萍;乔志德;;基于FW-H方程的旋翼气动声学计算研究[A];2003’全国流体力学青年研讨会论文集[C];2003年

3 刘夏石;;复合材料旋翼气动弹性剪裁技术[A];第三届民用飞机先进制造技术及装备论坛论文汇编[C];2011年

4 黄信安;翁梓华;陈智敏;陈绵龙;金云麟;;微型飞行器的研究进展[A];福建省科协第三届学术年会装备制造业专题学术年会论文集[C];2003年

5 杨爱明;翁培奋;乔志德;;悬停旋翼跨声速无粘流场计算中的多重网格方法[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年

6 招启军;徐国华;;直升机旋翼前飞流场的高阶格式数值模拟[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年

7 韩忠华;张科施;宋文萍;乔志德;;旋翼翼型主动流动控制的数值分析[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年

8 乔志德;杨爱明;;运动嵌套网格方法及前飞旋翼的N-S方程数值模拟[A];第十届全国计算流体力学会议论文集[C];2000年

9 黄明恪;;直升机全机气动数值计算[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年

10 李春华;陈平剑;;时间推进自由尾迹方法计算俯仰机动时旋翼的尾迹和入流特性[A];探索 创新 交流——第三届中国航空学会青年科技论坛文集（第三集）[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者 胡晓军;旋翼飞天[N];光明日报;2010年

2 李将辉;我国旋翼无人机研究取得重要进展[N];人民政协报;2009年

3 蔡金祖;“圆盘旋翼”:又一个“变形金刚”?[N];中国国防报;2010年

4 周_g;旋翼奇兵EC-635[N];中国国防报;2010年

5 苏宜伯;双“鹰”比翼[N];中国国防报;2009年

6 夏传顺;直升机：俄米-8换“翅”[N];中国国防报;2007年

7 王华明;直升机的飞行与操纵[N];中国航空报;2000年

8 本报专稿 渠洋;俄卡—52武装直升机强势推出[N];世界报;2008年

9 张呈林;直升机旋翼技术的发展[N];中国航空报;2000年

10 崔玺康;以色列研制战场救援无人机[N];中国航空报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 虞志浩;旋翼柔性多体系统气动弹性研究[D];南京航空航天大学;2012年

2 王博;基于CFD方法的先进旋翼气动特性数值模拟及优化研究[D];南京航空航天大学;2012年

3 王红州;基于模态修型的旋翼气弹动力学多目标减振优化研究[D];南京航空航天大学;2010年

4 徐广;新型桨尖弹性旋翼气动特性的Navier-Stokes方程数值模拟[D];南京航空航天大学;2010年

5 宋辰瑶;基于尾迹分析的旋翼旋转噪声计算及桨-涡干扰噪声研究[D];南京航空航天大学;2010年

6 孙传伟;直升机飞行动力学模型与飞行品质评估[D];南京航空航天大学;2002年

7 李春明;智能旋翼的振动控制研究[D];南京航空航天大学;2001年

8 彭名华;直升机总体多学科设计优化研究[D];南京航空航天大学;2009年

9 周新春;扑翼微型飞行器多学科设计优化研究[D];南京航空航天大学;2009年

10 王小青;无人直升机建模与控制技术研究[D];南京航空航天大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 许云清;四旋翼飞行器飞行控制研究[D];厦门大学;2014年

2 马旭东;电控旋翼桨距自适应控制方法研究[D];南京航空航天大学;2009年

3 李春华;旋翼流场气动干扰计算与分析[D];南京航空航天大学;2004年

4 陈晓;新型横列式直升机刚性旋翼气动性能分析[D];南京航空航天大学;2012年

5 蔡伟明;微型直升机旋翼的气动力计算[D];西北工业大学;2005年

6 彭延辉;直升机旋翼桨—涡干扰气动噪声的研究[D];南京航空航天大学;2004年

7 赵鑫;电控旋翼直升机飞行动力学特性研究[D];南京航空航天大学;2009年

8 唐懋;基于Arduino兼容的Stm32单片机的四旋翼飞行器设计[D];厦门大学;2014年

9 万俊明;基于N-S方程的旋翼翼型设计方法研究[D];南京航空航天大学;2010年

10 孔天恒;基于Radar-scanner/INS的微小型旋翼无人机室内组合导航与控制的研究[D];浙江大学;2014年

  本文关键词：基于STM32的四旋翼飞行器的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：349044