基于STM32四旋翼飛行器的研究.pdf

1、社會(huì)安全問題一直以來(lái)都是大問題，近年來(lái)，群體事件時(shí)有發(fā)生，面對(duì)某些復(fù)雜的情況，警務(wù)人員未能作出正確指揮判斷，造成很多不必要的損失，給警務(wù)人員帶來(lái)不少壓力和挑戰(zhàn)。四旋翼飛行器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以搭載重物執(zhí)行高空飛行任務(wù)，而且通過控制器的設(shè)計(jì)，可以在外界干擾的情況下，實(shí)行姿態(tài)自調(diào)整。設(shè)計(jì)出低功耗，高穩(wěn)定性并且能定點(diǎn)規(guī)劃飛行的飛控系統(tǒng)對(duì)提高警務(wù)人員工作效率具有重要作用，對(duì)無(wú)人機(jī)的發(fā)展也具有劃時(shí)代意義。
　　本文采用卡爾曼濾波算法融合IMU單元

2、測(cè)量數(shù)據(jù)，利用四元數(shù)法估算運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，解碼遙控信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)校正，采用串級(jí)PID調(diào)節(jié)姿態(tài)反饋信號(hào)，轉(zhuǎn)化到電機(jī)調(diào)節(jié)量，產(chǎn)生PWM信號(hào)控制電機(jī)來(lái)調(diào)整飛行器運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。通過對(duì)四旋翼飛行器工作原理、姿態(tài)估計(jì)原理、串級(jí)PID控制原理、誤差數(shù)據(jù)融合方法的研究，設(shè)計(jì)出了以STM32作為微控制器、MPU6050，HMC5883L作為慣性測(cè)量傳感器的四旋翼飛行器，以優(yōu)化算法，尋求更簡(jiǎn)單，效率更高的控制理論和算法。
　　通過對(duì)系統(tǒng)的姿態(tài)檢測(cè)和仿真實(shí)驗(yàn)表明: