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《基于多傳感器的四旋翼飛行器硬件電路設(shè)計(jì).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2011年第30卷第8期傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)113基于多傳感器的四旋翼飛行器硬件電路設(shè)計(jì)于雅莉，孫楓，王元昔(1．哈爾濱工程大學(xué)工程訓(xùn)練中心，黑龍江哈爾濱1500012．哈爾濱工程大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院。黑龍江哈爾濱150001)摘要：四旋翼飛行器以其優(yōu)良的飛行安全性日益受到學(xué)術(shù)界的關(guān)注。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)四旋翼飛行器的控制平臺(tái)和硬件電路的設(shè)計(jì)，在對(duì)已有樣機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與飛行原理分析的基礎(chǔ)上，采用多傳感器技術(shù)對(duì)四旋翼飛行器的硬件電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。針對(duì)陀螺儀的溫漂現(xiàn)象，提出了以積分?jǐn)?shù)據(jù)補(bǔ)償和陀螺儀中點(diǎn)修正
2、為核心的“互補(bǔ)算法”。通過仿真實(shí)驗(yàn)證明：該設(shè)計(jì)方法的有效性，解決了溫漂問題，為新型無人四旋翼飛行器的研發(fā)提供了參考。關(guān)鍵詞：四旋翼飛行器；互補(bǔ)算法；加速度計(jì)；陀螺儀；自主導(dǎo)航中圖分類號(hào)：V241．6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文奄編號(hào)：1000-9787(2011)08-0113-03Hardwarecircuitdesignoffour—rotoraerialrobotbasedonmulti．sensorsYUYa．1．i．，SUNFeng，WANGYuan．X1‘(1．EngineeringTrainingCenter，HarbinEngineeringUn
3、iversity，Harbin150001，China；2．SchoolofAutomation，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Moreattentionispaidtofour—rotoraerialrobotforitsexcellentflightsafety．Inordertodesignthefour—rotoraerialrototcontrolplatformandthehardwarecircuit，onthebasisofanalyzingthepro
4、totypestructurecharacteristicsandflightprinciple，multi—sensortechnologyisusedtodesignthefour—rotoraerialrobothardwarecircuit．Aimedattemperaturedriftphenomenonofgyroscope，putforwardacomplementaryalgorithmwhichuseintegraldatacompensationandgyroscopemid—pointamendmentascore．Simula
5、tionexperimentprovestheeffectivenessofthismethod，andprovidesreferencefortheresearchanddevelopmentofnewunmannedfour—rotoraerialrobot．Keywords：four—rotoraerialrobot；complementaryalgorithm；accelerometer；gyroscope；autonomousnavigation0引言合的欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這也給飛行姿態(tài)和位置的控制帶來了很近年來，隨著新材料、新能源、以及飛行控制
6、技術(shù)、微電大困難。本文為了實(shí)現(xiàn)對(duì)四旋翼飛行器的控制平臺(tái)和硬件子技術(shù)、微慣導(dǎo)技術(shù)和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展使四旋翼飛電路的設(shè)計(jì)，在對(duì)已有樣機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與飛行原理分析的基行器迅速發(fā)展起來，與此同時(shí)也有許多優(yōu)秀的文章發(fā)表。礎(chǔ)上，采用多傳感器技術(shù)對(duì)四旋翼飛行器的硬件電路進(jìn)行四軸飛行器的結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化，動(dòng)力特性也被深入的研究，了設(shè)計(jì)。提出了以積分?jǐn)?shù)據(jù)補(bǔ)償和陀螺儀中點(diǎn)修正為核心尤其是新傳感器(如視覺傳感器)的應(yīng)用并逐漸嘗試了的“互補(bǔ)算法”，來解決陀螺儀長(zhǎng)時(shí)間使用后的溫漂問題。新的控制方法。與傳統(tǒng)的直升機(jī)相比，四旋翼飛行器以其并結(jié)合充分的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果對(duì)算法的有效性和實(shí)
7、用性進(jìn)簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)、更小的螺旋槳、優(yōu)良的飛行安全性能和先行了說明。進(jìn)智能控制算法的應(yīng)用等優(yōu)勢(shì)日益受到廣大學(xué)者的關(guān)注。1四軸飛行器機(jī)體的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)通過調(diào)節(jié)四軸飛行器的4個(gè)直流無刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，進(jìn)從2007年開始，哈爾濱工程大學(xué)工程訓(xùn)練中心自主創(chuàng)而控制4個(gè)螺旋槳的升力和力矩，達(dá)到改變其運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和新實(shí)驗(yàn)室就開展了對(duì)四軸飛行器相關(guān)技術(shù)研究、機(jī)體結(jié)構(gòu)位置的目的。由于四旋翼飛行器只有4個(gè)輸入量，而卻有設(shè)計(jì)和樣機(jī)的制作工作，已經(jīng)制作出了原型樣機(jī)。該原型6個(gè)自由度的輸出。所以是一個(gè)高階非線性、多變量、強(qiáng)偶樣機(jī)由產(chǎn)生升力的4個(gè)旋翼、支撐旋翼的機(jī)身主體框架和收稿日期
8、：2010—10—15基金項(xiàng)目：中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(HEUCF101706)114傳感器
