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变翼四轴飞行器飞控系统及姿态研究

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楼主: wangjiahao88
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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 12:56 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 12:56 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 12:57 | 只看该作者
    通过每次循环可以获得准确的姿态角估计值。首先对三轴陀螺仪、三轴加速
度计和三轴磁力计进行数据采集,然后经过相应的补偿与滤波处理。若三轴陀螺
仪和三轴加速度计解算出来的姿态角是第一次作为初始角度,则根据初始姿态角
对姿态四元数进行解算,再将陀螺仪获得的角速度数据通过四元数微分方程解算
出估计姿态角,过程噪声协方差与测量噪声协方差由三轴加速度计与三轴磁力的
测量值来对其进行求解,最佳估计角度则通过将估计角度与测量角度进行数据融
合得到,这样获得的最优估计角度作为继续计算的起始角度,重复执行上述步骤
会获得一系列最佳估计角度。卡尔曼滤波应用的算法流程如图3-4所示。

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 12:58 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 12:58 | 只看该作者
    本课题采用的切换控制系统是在实验室前期研究积累的基础上,参考文献
28对变翼四轴飞行器动态输出反馈控制问题使用切换控制系统理论进行研究,运用
面向四轴飞行器控制切换系统的综合方法,通过切换控制理论设计各子切换系统且给
出使闭环切换控制系统保持稳定的方法。

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 12:58 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 12:58 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 12:59 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 12:59 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 12:59 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:00 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:00 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:00 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:01 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:01 | 只看该作者
    飞控系统主要由最小系统STM32F407模块、航姿测量模块、GPS导航模块、
气压测高模块和执行机构模块五大模块构成。主控制器模块是以ARM Cortex-M
内核的微处理器为主控芯片与外围电路组成最小系统,具有各模块的扩展接口,
比如IZC接口和串口通讯接口等。航姿测量模块是各传感器对变翼四轴飞行器上的信
息进行数据采集,及时掌握四轴飞行器飞行状态。GPS导航模块能够及时得知变翼无
人机所处的位置以及航向轨迹,使四轴飞行器得到精准的控制。气压测高模块能够对
变翼四轴飞行器所处的高度进行监控,保证变翼四轴飞行器能够平稳飞行。执行机构模块
主要由舵机和电机构成,是对四轴飞行器的偏航、俯仰、翻滚、飞行速度的增减、无
人机的上下升降和左右侧移运动这六种状态进行控制,并且能够控制变翼四轴飞行器
的机翼结构的变化。

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:01 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:02 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:02 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:03 | 只看该作者

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wangjiahao88|  楼主 | 2019-5-28 13:25 | 只看该作者

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