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《基于PWM的四旋翼飛行器控制方法》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第29卷第5期吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版)V01．29No．52011年9月JournalofJilinUniversity(InformationScienceEdition)SepL2011文章編號(hào)：1671-5896(2011)05-0464-09基于PWM的四旋翼飛行器控制方法李秀英，劉彥博(吉林大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，長(zhǎng)春130012)摘要：為實(shí)現(xiàn)四旋翼飛行器穩(wěn)定可靠性飛行控制，提出了以ATMEL公司AVR微控制器為核心IC(IntergratedCircuit)的MCU(MicroControlUnit)四旋
2、翼飛行器控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由以無刷直流電機(jī)為動(dòng)力核心的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、以微控制器及陀螺儀為核心的核心控制系統(tǒng)、以2．4GHz的無線遙控接收器為核心的無線遙控控制系統(tǒng)組成。采用脈沖寬度調(diào)制(PWM：PulseWidthModulation)信號(hào)控制四旋翼控制動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊。通過對(duì)四旋翼工作模式與控制參數(shù)的研究，得到相應(yīng)的控制算法，然后編程實(shí)現(xiàn)、模擬相應(yīng)的飛行姿態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，四旋翼飛行器能穩(wěn)定懸停、轉(zhuǎn)向和三維控制。關(guān)鍵詞：AVR微控制器；陀螺儀；無刷直流電機(jī)；脈沖寬度調(diào)制中圖分類號(hào)：TP90文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AControlofF
3、our—RotorAircraftBasedonPWMLIXiu—ying，LIUYah—bo(CollegeofElectronicScienceandEngineering，JilinUniversity，Changchun130012，China)Abstract：BasedonAVRMCU(MicroControlUnit)whichisproducedbyATMELcompanyafour-rotorair-craftIC(IntergratedCircuit)controlsystemisproposedf
4、orreliablecontrol—flight．Four—rotoraircraftsystemmainlyincludesdrivesystemcomposedbybrushlessDCmotors，mastercontrolsystemcomposedbythemicro—controllerandgyroscopesandwirelessremotecontrolsystemcomposedbythe2．4GHzwirelessremotecontrolreceiver．Firstly，theauthoruse
5、sthePWM(PulseWidthModulation)signalproducedbyAVRMCUtodrivethecontrolmodule．Secondly，aftertheanalysisoffour—rotoraircraft，theauthorstudiescontrolparametersandachievesthecorrespondingcontrolalgorithm．Thirdly，theauthorprogrammestosimulatethecorrespondingflightattit
6、ude．Finally，aftermanyexperimentstheauthorwillachieveacontroldesignforunmannedflightincludingturnandthree．dimensionalcontro1．Keywords：avrmicrocontrolunit；gyroscope；brushlessDCmotor；pulsewidthmodulation(PWM)O引言四旋翼飛行器，也稱四旋翼直升機(jī)或十字翼直升機(jī)，是由4個(gè)轉(zhuǎn)子推動(dòng)飛行的直升機(jī)。通過改變每個(gè)轉(zhuǎn)子的相對(duì)速度改變推
7、力，從而改變每個(gè)扭矩實(shí)現(xiàn)對(duì)方向和速度的控制。四旋翼飛行器發(fā)展了近一個(gè)世紀(jì)，從原來機(jī)械時(shí)代直徑十幾米長(zhǎng)、幾米高的龐然大物，到當(dāng)今電子時(shí)代直徑幾十厘米甚至更小的微型“碟形”飛行器。其實(shí)用性也從原來單純的運(yùn)載工具，發(fā)展為現(xiàn)在集軍用、商用、民用多位一體的無人駕駛工具。目前，國(guó)內(nèi)的四旋翼飛行器的發(fā)展還處于初級(jí)發(fā)展階段，缺乏獨(dú)自的核心技術(shù)，能應(yīng)用于專業(yè)領(lǐng)域收稿日期：201l_06-15基金項(xiàng)目：長(zhǎng)春市創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目(1Ozc4M)作者簡(jiǎn)介：李秀英(1971一)，女，長(zhǎng)春人，吉林大學(xué)副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)
8、處理、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用研究，(Te1)86-431—85095828(E—mail)xiuying@jlu．edu．en。第5期李秀英，等：基于PWM的四旋翼飛行器控制方法465的相關(guān)產(chǎn)品未大批量生產(chǎn)。國(guó)外的四旋翼因擁有悠久的科學(xué)文化歷史和研發(fā)團(tuán)體機(jī)構(gòu)，加快了多旋翼飛行器發(fā)展。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家四旋翼飛行器已投入了商業(yè)、軍事領(lǐng)域，獲得了顯
