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1、目錄摘要IABSTRACTII第1章緒論11.1前言11.2本課題研究意義11.3國(guó)內(nèi)外研究成果21.4本課題主要研究?jī)?nèi)容21.4.1研究主要內(nèi)容21.4.2研究方案31.5系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖3第2章四軸飛行器硬件組成52.1DIY四軸飛行器介紹52.1.1四軸飛行器52.1.2DIY操作52.2部分器件的作用介紹62.2.1無(wú)刷直流電機(jī)62.2.2電子調(diào)速器6第3章姿態(tài)傳感器介紹73.1三軸加速度計(jì)73.1.1傳感器原理73.1.2ADXL34583.2三軸陀螺儀93.2.1概述93.2.2傳感器原理93.2.3ITG-3200103.3三軸磁場(chǎng)傳感器103.3.1傳感
2、器原理113.4本章小結(jié)11第4章飛行器模型分析134.1概述134.1.1飛行器飛行原理134.1.2四軸飛行器模型建立辦法134.2力或力矩與螺旋槳的關(guān)系144.2.1升力和扭矩關(guān)系144.2.2阻力和側(cè)向力矩的關(guān)系154.2.3的建立16第5章算法設(shè)計(jì)195.1懸?？刂扑惴ㄔO(shè)計(jì)195.1.1懸停算法分析195.1.2PID算法選擇分析205.1.3PID三個(gè)參數(shù)的大小對(duì)于響應(yīng)波形的影響215.1.4模糊控制規(guī)則的建立215.1.5模糊控制表的建立225.1.6小結(jié)225.2運(yùn)動(dòng)算法設(shè)計(jì)225.2.1運(yùn)動(dòng)時(shí)和懸停時(shí)的差別225.2.2Z軸旋轉(zhuǎn)解決辦法設(shè)計(jì)235.
3、2.3固定傾斜解決辦法235.2.4控制算法小結(jié)245.3九軸數(shù)據(jù)的融合算法245.3.1關(guān)于數(shù)據(jù)融合必要性的分析245.3.2加速度計(jì)與陀螺儀的數(shù)據(jù)融合25第6章程序設(shè)計(jì)276.1程序設(shè)計(jì)思想276.1.1程序方案276.2串口接收數(shù)據(jù)并重裝276.2.1概述276.2.2程序設(shè)計(jì)276.3PID算法程序286.4電調(diào)PWM信號(hào)28總結(jié)30論文小結(jié)31致謝32參考文獻(xiàn)33附錄一：34附錄二：412015屆電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要今年來(lái)航模界的目光已經(jīng)從固定軸飛行器轉(zhuǎn)移到了多旋翼飛行器的設(shè)計(jì)上。多旋翼飛行器和噴氣式飛機(jī)幾乎在同一時(shí)間誕生，但在過(guò)去的百
4、年中極少有目光投向它的原因就是因?yàn)樗目刂?、操作非常?fù)雜，因?yàn)槠浞较虻钠D(zhuǎn)等操作都依靠不同電機(jī)不同轉(zhuǎn)速配合形成，高度的非線性和其系統(tǒng)極差的魯棒性注定了在它誕生之初就無(wú)人問(wèn)津。直到高精度的三軸加速度計(jì)和陀螺儀的出現(xiàn)，以及繼而為之引入的卡爾曼濾波原理讓多旋翼的姿態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)成為可能，有了姿態(tài)精確監(jiān)測(cè)又配合采用各種控制算法以及高效能的微處理器，多旋翼的控制才成為了可能。又由于它本身兼有可以靈活應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜飛行環(huán)境的特點(diǎn)（其它飛行器只能望其項(xiàng)背），迅速成為飛行器的焦點(diǎn)。?本文主要介紹利用MSP430G2553單片機(jī)的LaunchPad和由AVR為主控芯片的9軸姿態(tài)結(jié)算傳感器搭
5、建的四旋翼的飛控設(shè)計(jì)。從其模型建立、傳感器數(shù)據(jù)處理、算法設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)四個(gè)方面的研究制作可定目標(biāo)的四軸飛行器。關(guān)鍵詞：MSP430，卡爾曼濾波，姿態(tài)結(jié)算，控制算法312015屆電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）ABSTRACTThisyeartheattentionhasshiftedfromthemodelaircraftindustrytoafixedshaftmulti-rotoraircraftdesign.Multi-rotoraircraftandjetsbornalmostatthesametime,Butinthepastfewhundredyea
6、rshasitssightsreasonisbecauseofitscontrol,Operationisverycomplex,Becauseofitsdirectionofdeflectionandotheroperationsdependontheformationofdifferentmotorswithdifferentspeed,Highlynonlinearsystemsanditspoorrobustnessdoomedatthebeginningitwasbornnobodycares.Untilprecisiontriaxialaccelerom
7、etersandgyroscopesappeared,AndKalmanfilteringprinciplewhomsubsequentlyintroducedallowsreal-timemonitoringofmulti-rotorattitudepossible,Withattitudetoaccuratelymonitorandcoordinatetheuseofvariouscontrolalgorithmsandhigh-performancemicroprocessors,Multi-rotorcontrolbecamepossible.Also,
