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发表于 2019-5-27 10:25:21
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课题:四旋翼飞行器 平台:TM4C123G LaunchPad
本四旋翼飞行器采用由 TI 公司生产的 Tiva™ C Series M4C123G LaunchPad,作为主控系统,通过 MPU6050、超声波、光流传感器采集飞行器飞行数据,主控芯片处理采集到的数据并给定 PWM 控制无刷电机旋转速度,从而影响飞行数据,再通过传感器采回数据给主控,对电机实现闭环控制,从而使得飞行器处于不同飞行状况,实现简易四旋翼飞行器控制。该系统硬件部分主要包括 Tiva™ C Series M4C123G LaunchPad,光流传感器模块,超声波模块,MPU6050 传感器模块,遥控器等。本设计主要运用 Tiva™ C Series M4C123G LaunchPad 单片机控制无刷电机,根据飞行姿态,通过程序控制算法,使无刷电机带动桨叶来控制飞行器保持某种飞行姿态。
1 实现方案比较
1.1 主控芯片的论证与选择
1.2 加速度计和角度传感器 的论证与选择
1.3 电机的论证与选择
1.4 空间定位 的论证与选择
2 系统方案描述
2.1 机械结构
2.2 理论分析
2.2.1 四轴飞行器的基本模型
2.2.2 姿态解算与融合
2.2.3 基于角度反馈的四轴飞行器的平衡控制
3. 硬件模块设计
3.1 光流传感器 模块:
3.2 串口超声波 模块:
3.3 MPU6050 模块
3.4 整体硬件底板:
4. 系统软件设计
4.1 系统 流程图
4.1.1 系统主流程图
4.1.2 定时器中断子流程图
4.1.3 功能一子流程图:
4.1.4 功能二子流程图
4.1.5 功能三子流程图
4.2 单片系统配置说明
4.3 算法介绍
(1) 四元素解算与互补滤波(姿态解算)
(2 ) 平衡算法 (姿态闭环)
(3 ) 超声波定高(高度闭环)
(4 ) 光流测位移(位置闭环)
5. 系统测试
5.1 测试仪器及测试环境
6.作品小结
附有设计报告的全部内容,需要的同学可以下载附件,欢迎同学们,投赫兹币,点赞
四旋翼飞行器设计报告.pdf
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