基于STM32单片机四旋翼飞行器建模分析与设计

发布时间：2017-09-13 18:36

  本文关键词：基于STM32单片机四旋翼飞行器建模分析与设计

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【摘要】：针对四旋翼飞行器稳定性差、控制难的问题,使用牛顿-欧拉方程建立了数学模型,提出了姿态解算的实现方法。设计了以STM32单片机为控制核心,加速度计、陀螺仪及磁力计等组成的硬件控制电路。提出将加速度计解算出的角度数据与陀螺仪解算出的角度数据进行融合,通过卡尔曼滤波滤去干扰信号,保证了角度数据的准确性。设计了三路串级PID控制器,通过对横滚角、俯仰角、偏航角3种姿态角进行控制,实现了对飞行器的悬停、前进、后退、左转、右转等控制。经室内外飞行测试表明,飞行器可以平稳飞行。
【作者单位】： 南京工程学院工业中心;南京大学数学系;南京工程学院数理部;
【关键词】： 四旋翼飞行器 STM单片机 欧拉方程 数学模型 卡尔曼滤波 PID调节
【基金】：南京工程学院青年基金重点项目(QKJA201404);南京工程学院校级教学改革项目(JG201440);南京工程学院创新基金重大项目(CKJA201410)
【分类号】：V249.1
【正文快照】： 0引言 四旋翼飞行器体积小、重量轻,与载人飞机相比成本很低,可广泛应用在交通检测、园林维护、灾区搜救等场合,目前在国内外正处于热门研究中[1-3]。但四旋翼飞行器是一个非线性、多变量、高度耦合、欠驱动系统(6个自由度,4个输入量),控制系统较为复杂,系统抗干扰能力差。只

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1 宋亚平;浅谈旋翼的防腐维护[J];航空维修与工程;2004年04期

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本文编号：845201