資源描述：
《基于多傳感器的四旋翼飛行器硬件系統(tǒng)設計.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2015年第34卷第2期傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)119DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)02-0119--03基于多傳感器的四旋翼飛行器硬件系統(tǒng)設計李運堂，賈宇寧，王鵬峰，趙靜一，樓曉春(1．中國計量學院機電工程學院，浙江杭州310018；2．杭州職業(yè)技術學院，浙江杭州310018)摘要：四旋翼飛行器由于其簡單的機體結構與較為復雜的姿態(tài)控制，近年來在軍用和民用領域廣泛應用。旨在通過四旋翼飛行器飛控平臺的搭建，實現對飛行器姿態(tài)的穩(wěn)定控制
2、。首先論述了四旋翼飛行器的飛行原理與機械結構，給出了硬件系統(tǒng)總體結構。在對各功能模塊整合的基礎上，實現基于多傳感器的控制系統(tǒng)硬件電路設計。仿真與實驗證明：多傳感器使用過程中，通過卡爾曼濾波進行姿態(tài)數據的融合，有效地解決了加速度計、陀螺儀易受外界干擾問題，所設計硬件系統(tǒng)在飛行實驗中性能穩(wěn)定，為四旋翼的穩(wěn)定控制提供了參考。關鍵詞：四旋翼飛行器；卡爾曼濾波；陀螺儀；穩(wěn)定控制；干擾控制中圖分類號：TP212文獻標識碼：A文章編號：1000-9787(2015)02-0119-03Designofhardwaresystemforqu
3、adrotorbasedonmulti-sensorLIYun．tang，JIAYu．ning，WANGPeng．feng，ZHAOJing．yi，LOUXiao-chun(1．CollegeofMechanical&ElectricalEngineering，China~lingUniversity，Hangzhou310018，China；2．HangzhouVocational&TechnicalCollege，Hangzhou310018，China)Abstract：Inrecentyears，quadrotori
4、swidelyusedinthefieldofmilitaryandcivilianbecauseofitssimplemechanicalstructureanditsrelativecomplexattitudecontro1．Inordertorealizestablecontrolofaircraftattitude，bysettingupflightcontrolplatformofquadrotor．Firstlydiscussflightprincipleandmechanicalstructureofquad
5、rotors，thenoverallstructureofhardwaresystemisgiven．Onthebasisofintegrationofeachfunctionmodules，realizehardwarecircuitdesignofflightcontrolsystembasedonmulti—sensors．Simulationandexperimentalresultsshowthatinusingprocessofmulti—sensors，dataintegrationbyKalmanfilter
6、ingeffectivelySolvesproblemthataccelerometerandgyroscopesaresusceptibletobeinterferedbyoutside，thedesignedhardwaresystemhasstableperformanceinflyingexperiment，providereferenceforstablecontrolofquadrotor．Keywords：quadrotor；Kalmanfiltering；gyroscope；stablecontrol；int
7、erferencecontrol0引言翼飛行器控制系統(tǒng)總體結構設計的過程中對飛行原理進行近年來，隨著微電子技術、傳感器技術、信號處理技術定性定量的分析，可以減少飛行實驗平臺的搭建時間，也可的迅速發(fā)展，以及新能源、新材料的廣泛應用，使四旋翼無為電源模塊、飛行控制模塊的設計提供理論基礎。為實現人飛行器的控制算法與工程應用得到了優(yōu)化與創(chuàng)新。國防四旋翼飛行器的自穩(wěn)控制，通過陀螺儀、大氣壓力傳感器、科技大學、上海交通大學等學者提出了基于Baekstepping三軸加速度傳感器采集到的數據對飛行姿態(tài)進行解析，但方法、自抗擾控制、滑膜技術
8、的控制J。斯坦福大學的是飛行時所產生的機體震動、溫漂、零漂所帶來的誤差以及STARMAC工程研發(fā)的四旋翼飛行器系統(tǒng)具有可靠完全自外界環(huán)境的干擾j，使位置姿態(tài)的估計與飛行高度的保持主航點跟蹤的能力，具備多飛行器協(xié)同飛行水平】。麻省產生了較大的困難。理工學院無人機集群健康管理計劃實現了通過地面
