暢談微小型無人直升機(jī)總體方案

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1、暢談微小型無人直升機(jī)總體方案暢談微小型無人直升機(jī)總體方案的論文由代寫工程提供整理資料，文中對微小型無人直升機(jī)總體方案進(jìn)行了分析，用數(shù)字式示波器證明舵機(jī)完全按照單片機(jī)的輸出控制命令進(jìn)行轉(zhuǎn)動。一、控制系統(tǒng)總體方案　　整個微小型無人直升機(jī)控制系統(tǒng)可分為機(jī)載部分和地面部分,機(jī)載部分負(fù)責(zé)維持飛機(jī)的穩(wěn)定飛行并提供圖像信息給地面,地面部分根據(jù)飛機(jī)的姿態(tài)及得到的圖像信息做出下一步飛行的指令并發(fā)給機(jī)載部分?？紤]到使用環(huán)境的復(fù)雜情況,由人使用遙控器現(xiàn)場操作可以較好控制飛行,并可對飛行中出現(xiàn)的各種情況及時處理,確保飛行的安全。地面部分與機(jī)載部分之間有兩條數(shù)據(jù)鏈路:一條負(fù)責(zé)傳送圖像,一

2、條負(fù)責(zé)傳送飛行狀態(tài)和指令。圖像傳送的數(shù)據(jù)鏈路通過無線攝像頭解決。地面部分可以分為地面工作站和圖像處理平臺,前者與機(jī)載飛行控制器通訊以發(fā)送控制命令并獲得飛機(jī)的飛行狀態(tài)信息,后者獲取機(jī)載攝像頭的圖像并對圖像進(jìn)行處理用以輔助判斷,幫助操進(jìn)行遙控操作。機(jī)載部分系統(tǒng)包括:飛行姿態(tài)測量控制系統(tǒng)模塊、圖像設(shè)備模塊、數(shù)據(jù)鏈路以及執(zhí)行舵機(jī)群等。　　二、姿態(tài)控制系統(tǒng)　　微小型無人直升機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)的主要功能是穩(wěn)定直升機(jī)的飛行姿態(tài),或者說是穩(wěn)定直升機(jī)的角運(yùn)動。主要實現(xiàn)方式是在微小型直升機(jī)的控制回路上加上一個用于姿態(tài)測量的反饋回路,通過傳感器得到微小型直升機(jī)的姿態(tài)信號,然后與要求控制的

3、姿態(tài)信號進(jìn)行比較,通過設(shè)計的反饋控制規(guī)律使輸出的控制信號控制微小型直升機(jī)穩(wěn)定在預(yù)期的姿態(tài)角度上。微小型直升機(jī)姿態(tài)測量控制系統(tǒng)包括傾角傳感器、控制電路、多個舵機(jī)、接收機(jī)及遙控接收器等硬件部分?！　∑渲锌刂齐娐返墓δ苁墙邮战邮諜C(jī)的操控信號和傾角傳感器的輸出信號,可以直接輸出接收機(jī)的信號或者切換到輸出遙控信號與傳感器反饋信號疊加處理的結(jié)果,然后舵機(jī)接收控制電路的P信號控制直升機(jī)的旋翼。傾角傳感器實時接收直升機(jī)的姿態(tài)信號,輸出到控制電路。三、控制系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)　　對于一般微小型無人直升機(jī)而言,其測控系統(tǒng)采用單片機(jī)作為控制單元是代寫工程論文一種理想的選擇,因為其成本低,體

4、積和重量小。本設(shè)計采用混合系統(tǒng)級MCU芯片C8051F320型單片機(jī)作為控制中心的姿態(tài)控制系統(tǒng),選用的傳感器是雙軸的加速度傳感器ADXL202,它可在兩個方向上檢測無人機(jī)在姿態(tài)上的變化,并輸出P信號給單片機(jī)進(jìn)行處理。由于飛行有3個姿態(tài)角,所以要用2片ADXL202?！　纹瑱C(jī)處于系統(tǒng)的主導(dǎo)地位,是實現(xiàn)控制算法、完成信號采集和信號轉(zhuǎn)化的核心器件。所有的傳感器信號和遙控指令都由單片機(jī)來識別和處理。單片機(jī)將這些數(shù)據(jù)按照一定的控制算法運(yùn)算后,將數(shù)據(jù)結(jié)果轉(zhuǎn)化為控制信號輸出到舵機(jī),或者利用數(shù)據(jù)傳輸模塊,傳回到地面接收裝置,從而完成對飛行器的航向的測控。由于單片機(jī)對電源有要求

5、,為了保證其電源的穩(wěn)定性,我們還設(shè)計了電源穩(wěn)壓保護(hù)電路?！≈鄙龣C(jī)的飛行姿態(tài)有相互關(guān)聯(lián)的3對方向(航向,橫滾和俯仰),每對方向都是關(guān)系飛機(jī)飛行姿態(tài)的直接因素。ADXL202型加速器的測量信號和接收機(jī)發(fā)送的信號混合控制直升機(jī)的姿態(tài)。控制電路將加速器的測量信號和遙控器發(fā)送的信號進(jìn)行比較,得到的控制信號來控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)速。微小型直升機(jī)在飛行過程中若受到外力的干擾產(chǎn)生方向的偏差,由加速器測量輸出P信號發(fā)送給控制電路,經(jīng)過單片機(jī)處理和接收機(jī)信號比較后輸出,采用單片機(jī)脈沖計數(shù)的方法,向舵機(jī)輸出P類型的控制指令,操縱舵機(jī)的變化,控制保持飛機(jī)的姿態(tài)。四、軟件設(shè)計及調(diào)試　　微小型無人

6、直升機(jī)姿態(tài)控制系統(tǒng)的軟件包括C8051F單片機(jī)的初始化、各通道數(shù)據(jù)的獲得、控制算法的實現(xiàn)、輸出P信號給舵機(jī)。C8051F單片機(jī)的初始化包括端口管腳的配置、定時器的初始化、PCA初始化。C8051要接收5個通道的P信號,即遙控器的三通道P信號,ADXL202的2個通道的P信號?？刂扑惴ㄊ亲铌P(guān)鍵的,首先根據(jù)遙控器輸入的第三個通道P數(shù)值進(jìn)行切換,比如接收到的第三個通過的P數(shù)值小于150(1.5ms)就切換到輸出信號不受ADXL202影響的狀態(tài),即輸出信號是遙控器的輸入信號,中間不經(jīng)過處理;如果數(shù)值大于150(1.5ms)就切換到輸出信號是遙控器的輸入信號和ADXL20

7、2的信號反饋到遙控器的輸入信號,如果ADXL202測得有加速度證明航向角度偏離了預(yù)期的角度,就要通過修正輸出信號保證旋翼保持在預(yù)期的轉(zhuǎn)速。暢談微小型無人直升機(jī)總體方案的論文由代寫工程提供整理資料，文中對微小型無人直升機(jī)總體方案進(jìn)行了分析，用數(shù)字式示波器證明舵機(jī)完全按照單片機(jī)的輸出控制命令進(jìn)行轉(zhuǎn)動。相關(guān)機(jī)械工程論文資料（jxgclw/）請到相關(guān)資料專區(qū)索取。(責(zé)任編輯：anter)