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《基于單片機的微型四旋翼飛行器設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、煙臺大學畢業(yè)論文（設計）[摘要]本文對微型四旋翼飛行器自平衡算法進行研究，詳細分析了應用互補濾波器，進行信號處理的思路和參數(shù)整定過程，應用濾波后的數(shù)據(jù)，進行飛行器姿態(tài)角度融合，解算出飛行器實時的俯仰角、翻滾角、偏航角。在解算出飛行姿態(tài)角度的基礎上應用PID算法控制四旋翼飛行器進行自平衡懸停及相關的運動姿態(tài)控制。硬件上，采用STM32F103作為微控制器，以MPU6050作為四旋翼飛行器姿態(tài)傳感器件，通過AO3402MOS管驅(qū)動四個空心杯電機改變飛行器姿態(tài)，設計結果是能準確測量飛行器姿態(tài)并將測量角度輸出給相應坐標的電機，進行姿態(tài)調(diào)整。本文將從硬件、軟件初始化、控制算法及調(diào)試等幾個篇幅
2、詳細展示整個微型四旋翼飛行器的制作過程。[關鍵詞]微型四旋翼飛行器；互補濾波算法；PD控制算法；STM32F103;自平衡煙臺大學畢業(yè)論文（設計）Abstract:ThispaperisaresearchaboutalgorithmofQuadrotorMicro-aircraftSelf-balancing.ItwilldetailedanalysistheideaaboutusingComplementaryfilterdealwiththedigitalsignalsandhowtosettheparamerers.Usingthedataafterfilteringforf
3、usingofQuadrotorattitudeAngleandcalculatingtheQuadrotorMicro-aircraftPitchangle,RollangleandYawangle.Onthebasisofflying-AngleusingPIDalgorithmcontrollingQuadrotorMicro-aircraftachievestheself-balancinghoveringandrelatingmotioncontrol.HardwareusesSTM32F103asmicrocontroller,withMPU6050asattitude
4、sensorofQuadrotorMicro-aircraft,throughAO3402MOStubedrivingfourhollowcupmotortochangethespacecraftattitude.ThedesignresultcanaccuratelymeasurespacecraftattitudeandoutputthemeasuringAngletothecorrespondingcoordinatesofthemotorandrealizetheattitudeadjustment.Thisarticlewillshowthewholeproduction
5、processoftheQuadrotorMicro-aircraftindetailfromthehardware,software,theinitialization,controlalgorithm,debugandsoon.Keywords:Microfourrotoraircraft;Complementaryfilter;PDcontrolalgorithm;STM32F103;Self-balancing煙臺大學畢業(yè)論文（設計）目錄1緒論11.1本課題的研究意義及必要性11.2相關領域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11.3論文篇幅簡介32四旋翼飛行器系統(tǒng)分析42.1系統(tǒng)基本
6、原理42.2系統(tǒng)功能要求52.3系統(tǒng)可行性分析53四旋翼飛行器總體設計73.1功能模塊劃分73.2系統(tǒng)模塊設計圖73.3系統(tǒng)流程圖83.4開發(fā)工具和開發(fā)框架介紹83.4.1AltiumDesigner6.9介紹83.4.2KeilforARM介紹93.4.3Serial_Digital_ScopeV2介紹94四旋翼飛行器詳細方案設計104.1硬件模塊的功能及設計104.1.1最小系統(tǒng)板STM32F103模塊104.1.2低壓差電源模塊114.1.3傾角傳感器模塊114.1.4空心杯電機驅(qū)動模塊124.1.5NRF24L01無線模塊124.2驅(qū)動程序功能及設計134.2.1最小系統(tǒng)板
7、初始化134.2.2MPU6050初始化134.2.3NRF24L01初始化134.2.4空心杯電機驅(qū)動初始化145四旋翼飛行器控制算法實現(xiàn)165.1角度及角速度數(shù)據(jù)處理算法165.1.1互補濾波器可行性分析165.1.2互補濾波器算法軟件實現(xiàn)175.2姿態(tài)控制算法175.2.1PID控制算法可行性分析175.2.2PID控制算法軟件實現(xiàn)185.2.3多維度控制量輸出融合算法19煙臺大學畢業(yè)論文（設計）6四旋翼飛行器綜合調(diào)試206.1基本功能實現(xiàn)206.1.1姿態(tài)角度
