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最好最详细四轴飞行器论文

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轴飞行器毕业设计论文

毕业论文 基于单片机的四轴飞行器 夏纯 吉林建筑大学 2015年6月

毕业论文 基于单片机的四轴飞行器 学生:夏纯 指导教师:许亮 专业:电子信息工程 所在单位:电气与电子信息工程学院答辩日期: 2015 年6月

目录 摘要.......................................................... I ABSTRACT ...................................................... II 第1章绪论. (1) 论文研究背景及意义 (1) 国内外的发展情况 (2) 本文主要研究内容 (4) 第2章总体方案设计 (5) 总体设计原理 (5) 总体设计方案 (5) 系统硬件电路设计方案 (5) 各部分功能作用 (6) 系统软件设计方案 (7) 第3章系统硬件电路设计 (8) Altium Designer Summer 09简介 (8) 总体电路设计 (8) 遥控器总体电路设计 (8) 飞行器总体电路设计 (10) 各部分电路设计 (10) 电源电路设计 (10) 主控单元电路设计 (12)

无线通信模块电路设计 (13) 惯性测量单元电路设计 (16) 电机驱动电路设计 (18) 串口调试电路设计 (19) PCB设计 (21) PCB设计技巧规则 (21) PCB设计步骤 (22)

PCB外形设计 (23) 实物介绍 (25) 第4章系统软件设计 (27) Keil 简介 (27) Keil MDK概述 (27) Keil MDK功能特点 (27) 软件设计框图 (28) 软件调试仿真 (29) 飞控软件设计 (30) MPU6050数据读取 (30) 姿态计算IMU (32) PID电机控制 (32) 结论 (36) 致谢 (38) 参考文献 (39) 附录1 遥控器主程序源代码 (40) 附录2 飞行器主程序源代码 (45) 附录3 遥控器原理图 (50) 附录4 飞行器原理图 (51)

四旋翼飞行器结构和原理

四旋翼飞行器结构和原理 1.结构形式 旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向,四个旋翼处于同一高度平面,且四个旋翼的结构和半径都相同,四个电机对称的安装在飞行器的支架端,支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。结构形式如图1.1所示。 .工作原理 四旋翼飞行器通过调节四个电机转速来改变旋翼转速,实现升力的变化,从而控制飞行器的姿态和位置。四旋翼飞行器是一种六自由度的垂直升降机,但只有四个输入力,同时却有六个状态输出,所以它又是一种欠驱动系统。

四旋翼飞行器的电机1和电机3逆时针旋转的同时,电机2和电机4顺时针旋转,因此当飞行器平衡飞行时,陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消。

在上图中,电机1和电机3作逆时针旋转,电机2和电机4作顺时针旋转,规定沿x轴正方向运动称为向前运动,箭头在旋翼的运动平面上方表示此电机转速提高,在下方表示此电机转速下降。 (1)垂直运动:同时增加四个电机的输出功率,旋翼转速增加使得总的拉力增大,当总拉力足以克服整机的重量时,四旋翼飞行器便离地垂直上升;反之,同时减小四个电机的输出功率,四旋翼飞行器则垂直下降,直至平衡落地,实现了沿z轴的垂直运动。当外界扰动量为零时,在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时,飞行器便保持悬停状态。 (2)俯仰运动:在图(b)中,电机1的转速上升,电机3 的转速下降(改变量大小应相等),电机2、电机4 的转速保持不变。由于旋翼1 的升力上升,旋翼3 的升力下降,产生的不平衡力矩使机身绕y 轴旋转,同理,当电机1 的转速下降,电机3的转速上升,机身便绕y轴向另一个方向旋转,实现飞行器的俯仰运动。 (3)滚转运动:与图b 的原理相同,在图c 中,改变电机2和电机4的转速,保持电机1和电机3的转速不变,则可使机身绕x 轴旋转(正向和反向),实现飞行器的滚转运动。 (4)偏航运动:旋翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与转动方向相反的反扭矩,为了克服反扭矩影响,可使四个旋翼中的两个正转,两个反转,且对角线上的各个旋翼转动方向相同。反扭矩的大小与旋翼转速有关,当四个电机转速相同时,四个旋翼产生的反扭矩相互平衡,四旋翼飞行器不发生转动;当四个电机转速不完全相同时,不平衡的反扭矩会引起四旋翼飞行器转动。在图d中,当电机1和电机3 的转速上升,电机2 和电机4 的转速下降时,旋翼1和旋翼3对机身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4对机身的反扭矩,机身便在

四旋翼飞行器论文(原理图 程序)..

四旋翼自主飞行器(B题) 摘要 系统以R5F100LE作为四旋翼自主飞行器控制的核心,由电源模块、电机调速控制模块、传感器检测模块、飞行器控制模块等构成。飞行控制模块包括角度传感器、陀螺仪,传感器检测模块包括红外障碍传感器、超声波测距模块、TLS1401-LF模块,瑞萨MCU综合飞行器模块和传感器检测模块的信息,通过控制4个直流无刷电机转速来实现飞行器的欠驱动系统飞行。在动力学模型的基础上,将小型四旋翼飞行器实时控制算法分为两个PID控制回路,即位置控制回路和姿态控制回路。测试结果表明系统可通过各个模块的配合实现对电机的精确控制,具有平均速度快、定位误差小、运行较为稳定等特点。

目录 1 系统方案论证与控制方案的选择............................................................................................. - 2 - 1.1 地面黑线检测传感器............................................................................................................. - 2 - 1.2 电机的选择与论证................................................................................................................. - 2 - 1.3 电机驱动方案的选择与论证................................................................................................. - 3 - 2 四旋翼自主飞行器控制算法设计............................................................................................. - 3 - 2.1 四旋翼飞行器动力学模型..................................................................................................... - 3 - 2.2 PID控制算法结构分析.......................................................................................................... - 3 - 3 硬件电路设计与实现................................................................................................................. - 5 - 3.1飞行控制电路设计.................................................................................................................. - 5 - 3.2 电源模块................................................................................................................................. - 6 - 3.3 电机驱动模块......................................................................................................................... - 6 - 3.4 传感器检测模块..................................................................................................................... - 7 - 4 系统的程序设计......................................................................................................................... - 8 - 5 测试与结果分析......................................................................................................................... - 9 - 5.1 测试设备................................................................................................................................. - 9 - 5.2 测试结果................................................................................................................................. - 9 - 6 总结........................................................................................................................................... - 10 - 附录A 部分程序清单.................................................................................................................. - 11 -

md4系列四旋翼无人机系统快速操作手册

md4系列四旋翼无人机系统 快速操作手册 佛山市安尔康姆航拍科技有限公司 2011年6月

一、起飞前的准备 1、飞行器动力电池:用电池电量显示仪对电池进行测试,对于md4-200显示 参数须高于16.5V,对于md4-1000,显示参数须高于25V。 2、遥控器:每次飞行时一定要把遥控器电池充满电,保证不会因为电量的原因 导致遥控器无法控制飞行器;遥控器的频率必须飞行器接收机的频率一致,否则,飞行器无法手动起飞; 3、地面站电脑:携带足够的设备电池,保证地面站电脑的电池能满足该次作业 的要求,不要出现在飞行过程中地面站电脑电量不足而关机的情况; 4、地面站供电:地面站承担着解码飞行器下传数据的重要任务,一旦断电,则 无法显示任何数据,这样会对安全飞行带来隐患; 5、任务载荷:如果是携带相机或摄像机,需保证该设备的电量及存储卡的容量。 6、飞行环境:md4-200要求风速小于6米/秒,md4-1000要求风速小于12 米/秒,周围环境空旷(起飞点离障碍物的距离应保持在20米以上),对GPS 信号和磁力计不存在干扰(详情下文有说明)。

二、飞行相关 1、将飞行器放置在平坦的地面,保证机体平稳,起飞地点尽量避免有沙石、纸 屑等杂物; 2、打开遥控器电源,为飞行器插入充满电的电池,自检通过后,飞行器会每隔 两秒发出一声“滴”的响声,表示正处于搜索GPS信号状态; 3、打开地面站软件mdCockpit,弹出下行数据回放页面,重点观察GPS信号 跟设备状态。 GPS信号的确认: 观察地面站软件的下行链路解码器界面,保证GPS的定位 精度不高于4米,如右图红框部分所示。 设备状态的确认: 该步骤主要检查磁力计、GPS及SD卡的工作状态,正常模式如下图: 4、遥控器摇杆动作的分配: 图15:摇杆动作的分配

2015年全国大学生电子设计大赛四旋翼飞行器论文

2015年全国大学生电子设计竞赛多旋翼自主飞行器(C题) 2015年8月15日

摘要 本文对四旋翼碟形飞行器进行了初步的研究和设计。首先,对飞行器各旋翼的电机选择做了论证,分析了实际升力效率与PWM的关系并选择了此样机的最优工作频率,并重点对飞行器进行了硬件和软件的设计。 本飞行器采用瑞萨R5F100LEA单片机为主控制器,通过四元数算法处理传感器MPU6000采集机身平衡信息并进行闭环的PID控制来保持机身的平衡。整个控制系统包括电源模块、传感器检测模块、电机调速模块、飞行控制模块及微处理器模块等。角度传感器和角速率传感模块为整个系统提供飞行器当前姿态和角速率信号,构成飞行器的增稳系统。本系统经过飞行测试,可以达到设计要求。关键字:R5F100LEA单片机、传感器、PWM、PID控制。

目录 1系统方案 (1) 1.1电机的论证与选择 (1) 1.2红外对管检测传感器的论证与选择 (1) 1.3电机驱动方案的论证与选择 (2) 2系统控制理论分析 (2) 2.1控制方式 (2) 2.2 PID模糊控制算法 (2) 3控制系统硬件与软件设计 (4) 3.1系统硬件电路设计 (4) 3.1.1系统总体框图 (4) 3.1.2 飞行控制电路原理图 (4) 3.1.3电机驱动模块子系统 (5) 3.1.4电源 (5) 3.1.5简易电子示高模块电路原理图 (6) 3.2系统软件设计 (6) 3.2.1程序功能描述与设计思路 (6) 3.2.2程序流程图 (6) 4测试条件与测试结果 (7) 4.1 测试条件与仪器 (7) 4.2 测试结果及分析 (7) 4.2.1测试结果(数据) (7) 4.2.2测试分析与结论 (8) 附录1:电路图原理 (9) 附录2:源程序 (10)

四旋翼无人机毕业设计

渤海大学本科毕业论文(设计)四旋翼无人机设计与制作 The Manufacture and Design of Quad Rotor Unmanned Aerial Vehicle 学院(系): 专业: 学号: 学生姓名: 入学年度: 指导教师: 完成日期:

摘要 四旋翼无人机飞行器因为它的结构简单,而且控制起来也很方便,因此它成为了近几年来发展起来的热门产业。在这里本文详细的介绍了四旋翼飞行器的设计和制作的过程,其中包括了四旋翼无人机飞行器的飞行原理,硬件的介绍和选型,姿态参考算法的推导和实现,系统软件的具体实现。该四旋翼飞行器控制系统以STM32f103zet 单片机为核心,根据各个传感器的特点,采用不同的校正方法对各个传感器数据进行校正以及低通数字滤波处理,之后设计了互补滤波器对姿态进行最优估计,实现精确的姿态测量。最后结合GPS控制与姿态控制叠加进行PID控制四旋翼飞行器的四个电机,来达到实现各种飞行动作的目的。在制作四旋翼飞行器的过程中,进行了大量的调试并且与现有优秀算法做对比验证,最终设计出能够稳定飞行的四旋翼无人机飞行器。 关键词:姿态传感器;四元数姿态解算;STM32微型处理器;数据融合;PID

The Manufacture and Design of Quad Rotor Unmanned Aerial Vehicle Abstract Quad-rotor unmanned aerial vehicle aircraft have a simple structure, and it is very easy to control, so it has become popular in recent years. Here article describes in detail the design and the process of making the four-rotor aircraft, including Quad-rotor UAV aircraft flight principle, hardware introduction and selection, implementation and realization of derivation attitude reference algorithm, the system software . The Quad-rotor aircraft control system STM32f103zet microcontroller core, and the advantages and disadvantages based on the accelerometer sensor, a gyro sensor and electronic compass sensors using different correction methods for correcting various sensor data and low-pass digital filter processing, after design complementary filter to estimate the optimal posture, precise attitude measurement. Finally, GPS control and attitude control PID control is superimposed four-rotor aircraft four motors to achieve a variety of flight maneuvers to achieve the purpose. Four-rotor aircraft in the production process, a lot of debugging and do comparison with the existing excellent algorithm validation, the final design to stabilize the Quad-rotor UAV flying aircraft. Key Words:MEMS Sensor; Quaternion; STM32 Processor; Data Fusion; PID

轴飞行器作品说明书

四轴飞行器 作品说明书 摘要 四轴飞行器在各个领域应用广泛。相比其他类型的飞行器,四轴飞行器硬件结构简单紧凑,而软件复杂。本文介绍四轴飞行器的一个实现方案,软件算法,包括加速度计校正、姿态计算和姿态控制三部分。校正加速度计采用最小二乘法。计算姿态采用姿态插值法、需要对比这三种方法然后选出一种来应用。控制姿态采用欧拉角控制或四元数控制。 关键词:四轴飞行器;姿态;控制

目录 1.引言 (1) 2.飞行器的构成? (1) .硬件构成..............................................1? 机械构成 (1) 电气构成 (3) .软件构成 (3) 上位机 (3) 下位机........... . (4) 3.飞行原理........... ................................ (4) . 坐标系统 (4) .姿态的表示 (5) .动力学原理 (5) 4.姿态测量........... ................................ (6) .传感器校正 (6) 加速度计和电子罗盘 (6) 5.姿态控制 (6) .欧拉角控制 (6) .四元数控制 (7) 6.姿态计算 (7) 7.总结 (8) 参考文献 (9)

四轴飞行器最开始是由军方研发的一种新式飞行器。随着MEMS?传感器、单片机、电机和电池技术的发展和普及,四轴飞行器成为航模界的新锐力量。到今天,四轴飞行器已经应用到各个领域,如军事打击、公安追捕、灾害搜救、农林业调查、输电线巡查、广告宣传航拍、航模玩具等。 目前应用广泛的飞行器有:固定翼飞行器和单轴的直升机。与固定翼飞行器相比,四轴飞行器机动性好,动作灵活,可以垂直起飞降落和悬停,缺点是续航时间短得多、飞行速度不快;而与单轴直升机比,四轴飞行器的机械简单,无需尾桨抵消反力矩,成本低?。 本文就小型电动四轴飞行器,介绍四轴飞行器的一种实现方案,讲解四轴飞行器的原理和用到的算法,并对几种姿态算法进行比较。 2.飞行器的构成 四轴飞行器的实现可以分为硬件和软件两部分。比起其他类型的飞行器,四轴飞行器的硬件比较简单,而把系统的复杂性转移到软件上,所以本文的主要内容是软件的实现。? .硬件构成? 飞行器由机架、电机、螺旋桨和控制电路构成。 机械构成? 机架呈十字状,是固定其他部件的平台,本项目采用的是碳纤维材料的机架。电机采用无刷直流电机,固定在机架的四个端点上,而螺旋桨固定在电机转子上,迎风面垂直向下。螺旋桨按旋转方向分正桨和反桨,从迎风面看逆时针转的为正桨,四个桨的中心连成的正方形,正桨反桨交错安装。 CA D设计机架如图: 整体如图2-1: 电气构成 电气部分包括:控制电路板、电子调速器、电池,和一些外接的通讯、传感器模块。控制电路板是电气部分的核心,上面包含MCU、陀螺仪、加速度计、电子罗盘、气压计等芯片,负责计算姿态、处理通信命令和输出控制信号到电子调速器。电子调速器简称电调,用于控制无刷直流电机。 电气连接如图2-2所示。 .软件构成

四轴飞行器说明书

4-AXIS AEROCRAFT INSTRUCTION MANUAL 四轴飞行器说明书 ATTENTION:(注意事项) 1、This 4-axis aircraft is suitable for indoor/outdoor flying.but make sure the outdoor wind is not over grade 4. 这款四轴飞行器适用于室内/室外飞行。但要确保室外风力不超过4级。 2、2.4 technology adopted for anti-interference,even more than one quadcopter is flying in the same area they will not interferewith each other. 采用2.4GHZ抗干扰技术, 即使一个以上的飞行器在同一地区飞行,它们也不会彼此干扰。 Beside ,players can let the the aircraft fly up/down/forward/backward,left/right sideward and tuen left/right. 此外,玩家可以让飞机飞上/下/前进/后退,左转/右转和左翻/右翻。 3、Please read this man ual carefull before using,in the mean time ,please well keep the manul for future reference. 请在使用前仔细阅读本手册,同时,请妥善保管说明书备查。 ALL PARETS INCLUDED( 组成结构简介) MAIN MENU:(菜单) Lcd screen液晶屏幕Power light 电源指示灯 Servos舵机Flip key 翻转 Left hand throttle shows左手调节显示Forward and back left and right前,后,左,右Signal display信号指示Direction joystick方向操纵杆 Accelerator and steering 油门和转向Forward/back trimming 前进/后退微调 Left-turn/riggt-turn trimming 左/右转微调Left/right sideways timming左/右侧微调Power switch 电源开关 TRANSMITTER BATTERY INSTALLATION:( 安装发射器电池) Aircraft battery change:( 更换飞机电池) THE RELATED NOTES ABOUT LITHIUM BATTERY’S USAGE: 关于锂电池使用的相关说明 HOW TO CONTROL:(操作说明) 1、Aircraft power switch to the “ON”position.the vehicle-mounted with the flat ground.Motherboard light is blink,don’t turn the fuselage again. 飞行器电源开关拔到“ON”位置。将飞行器平放在地面上,主板上的灯开始闪烁,不要再转动机身。

四旋翼飞行器飞行控制系统设计开题报告

四旋翼飞行器飞行控制系统设计开题报告

集美大学信息工程学院 毕业设计(论文)开题报告 设计题目:四旋翼飞行器飞行控制系统设计 专业通信工程班级通信1012 姓名 xxx 学号xxx

设计方案如下: 1、利用atmega 2560单片机开发飞行控制系统,采集传感器数据,计算飞机姿态, 通过PWM控制电调实现飞行控制。 2、Atmega 2560 单片机将实时传感器的数据通过串口输出给s5pv210(Cortex-A8) 嵌入式系统,在通过无线网卡发送给地面站。 3、S5pv210采集摄像头数据,H.264编码完通过RTSP协议传给地面站。 补充对系统框图的说明。。。。。。 计划进度安排ATmega2 560 加速度计、陀螺 I2 电调无刷电 S5PV210 嵌入式 串 无线 摄 PW 云台 PW V4

(1)2014年2月17日起至2014年2月28日: 查阅本学科最新发展动态和最新研究论文;根据任务书撰写开题报告,完成5000字的英译汉; (2)2014年3月1日起至2014年3月20日: 学习Linux操作系统驱动编程,编写Linux系统应用; (3)2014年3月21日起至2012年4月10日: 完成对互补滤波器算法研究,用互补滤波器对陀螺仪测量误差进行矫正,并学习互补滤波器融合系数的确定方法; 学习基于欧拉角反馈的PID 控制器进行姿态控制算法; (4)2014年4月11日起至2014年5月15日: 设计四旋翼飞行器飞行控制系统的软硬件实现,完成调试、测试、优化结果; (5)2014年5月15日起至2014年6月10日: 完成毕业设计论文;准备相应的电子文档,完成毕业答辩。 指导教师意见 该同学对毕业设计的任务明确,提出的设计方案和技术路线可行,计划进度安排合理,同意开题。 指导教师签名: 20年月日

四轴飞行器毕业设计论文

四轴飞行器毕业设计论文 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

毕业论文 基于单片机的四轴飞行器 夏纯 吉林建筑大学 2015年6月

毕业论文 基于单片机的四轴飞行器 学生:夏纯 指导教师:许亮 专业:电子信息工程 所在单位:电气与电子信息工程学院答辩日期: 2015 年6月

目录 摘要.......................................................... I ABSTRACT ...................................................... II 第1章绪论. (1) 论文研究背景及意义 (1) 国内外的发展情况 (2) 本文主要研究内容 (4) 第2章总体方案设计 (5) 总体设计原理 (5) 总体设计方案 (5) 系统硬件电路设计方案 (5) 各部分功能作用 (6) 系统软件设计方案 (7) 第3章系统硬件电路设计 (8) Altium Designer Summer 09简介 (8) 总体电路设计 (8) 遥控器总体电路设计 (8) 飞行器总体电路设计 (10) 各部分电路设计 (10) 电源电路设计 (10) 主控单元电路设计 (12)

无线通信模块电路设计 (13) 惯性测量单元电路设计 (16) 电机驱动电路设计 (18) 串口调试电路设计 (19) PCB设计 (21) PCB设计技巧规则 (21) PCB设计步骤 (22)

四轴飞行器论文

2014-2015年大学生创业新基金项目结题论文 作品名称:用于作物生长监测的飞行机器人 学院:工学院 指导老师:孙磊 申报者姓名(团队名称):李家强、梁闪闪、谈姚勇 二〇一五年五月

目录 摘要 (3) 关键词 (3) 引言 (3) 多旋翼农用无人机的发展简史 (4) 作品设计方案 1.1 飞行器的结构框架和工作原理 (5) 1.2 硬件选择 (6) 1.3硬件电路设计 1.3.1:主控模块 (7) 1.3.2:姿态传感器模块 (8) 1.3.3:电源模块 (9) 1.4 软件系统设计 1.4.1:总体设计 (9) 1.4.2:姿态解算实现 (10) 参考文献 (11) 附件1:作品实物图 (12) 附件2:原件清单 (13) 附件3 电路原理图 (14) 附件4 部分程序(遥控器) (15)

关于作物成产检测的飞行机器人的研究报告 作者:李家强、梁闪闪、谈姚勇指导老师:孙磊 (安徽农业大学工学院合肥市长江西路130号 230036) 摘要:四旋翼飞行器通过排布在十字形支架四个顶端的旋翼,产生气动力,控制飞行器的升降、倾斜、旋转等。本文主要讨论四旋翼飞行器所选用的单片机类型,以及选用此款单片机的原因。通过PWM技术来调节飞行器的飞行状态,以MPU-6050为惯性测量器件。所形成的飞行控制系统使得飞行器能达到较平稳的飞行姿态。整体采用无线遥控控 制,无线频波为2.51GHZ。 关键词:四旋翼飞行器、作物检测、飞行时间、飞行距离 Abstract:through four rotor aircraft configuration at the top of the cross-shaped bracket four rotor, aerodynamic force, control aircraft movements, tilt, rotation, etc. This article focuses on four rotor aircraft chooses the types of single chip microcomputer and choose this single chip microcomputer. Through the PWM technology to adjust the aircraft's flight status, inertial measurement device for MPU - 6050. Formed by makes the aircraft flight control system can achieve a smooth flight. Overall the wireless remote control, wireless 2.51 GHZ frequency wave. Keywords: four rotor aircraft, crop detection, time of flight, flight distance 引言:随着我国的经济迅速发展,农业种植的规模化、机械化、信息化。但是现阶段的农业生产中存在着一些很棘手的问题。例如农作物的病虫害的实时监控这个问题以及作物生长情况采样分析等。而飞行机器人可以利用自身携带的航拍工具在操作人员制定的地块进行拍摄,通过无线接收装置可以在操控室的接收显示屏播放航拍发送回来的图片和视频。此作品飞行距离可达到2000米,留空时间可达30分钟。故而此作品完全可以实时监测农作物的病虫害的发展以及采取大量有效的作物生长数据。

四旋翼直升机的动力学原理

冯如杯论文 《四旋翼飞行器的设计与控制》 院(系)名称机械工程及自动化学院 作者姓名薛骋豪 学号35071422 指导教师梁建宏 2008年3月22日

四旋翼飞行器的设计与控制 薛骋豪 摘要 四旋翼直升机,其主旋翼分成前后与左右两组,旋转时方向相反,因此与一般直升机最主要的不同点为四旋翼直升机不需要用尾旋翼来平衡机体。因为四旋翼直升机为不稳定系统,因此需利用旋转专用的感测器:陀螺仪来感知机身的平衡程度并将讯号传送至微控制器,再通过微控制器内部程序的运算产生控制信号来控制机体上四个旋翼的转速,以维持整个机身的平衡促使四旋翼直升机能顺利飞行。 关键词:四旋翼、VTOL(垂直起降)、矩阵控制、 Abstract Quadrotor, its main rotor divides into with two about groups from beginning to end, in opposite direction while rotating, so Quadrotor and does not need to fasten the wing and having the balance organism for four with the end with the main difference of general helicopter. Whether four fasten wing helicopter stable system, need to utilize and rotate the special-purpose detecting device. The gyroscope comes to perceive balancing the degree and conveying the signal to the little controller of the fuselage, and then produce the control signal to control four rotational speed of fastenning the wings on the organism through the operation of the procedure within the little controller, impel four to fly smoothly while Quadrotor for the balance of maintaining the whole fuselage. Key words: Quadrotor、VTOL(Vertical Take-Off and Landing)、matrix control

(完整版)基于GPS的四旋翼飞行器的毕业设计论文

中国计量学院 本科毕业设计(论文) 基于GPS的四轴飞行器的导航系统 设计 The Design Of four Shaft Aircraft Navigation System Based On GPS 学生姓名江克楠学号 学生专业机械电子工程 班级 07机电1班 二级学院机电工程学院指导教师李运

堂 中国计量学院 2011年6月 郑重声明 本人呈交的毕业设计论文,是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。

学生签名:日期: 2011年5月29日

分类号:TP242.6 密级:公开 UDC:621 学校代码:10356 中国计量学院 本科毕业设计(论文) 基于GPS的四轴飞行器的导航系 统 设计 The Design Of Four Shaft Aircraft Navigation System Based On GPS 作者江克楠学号 申请学位工学学士指导教师李运堂 学科专业机械电子工程培养单位中国计

量学院 答辩委员会主席评阅人 2011 年6月 致谢 随着这篇本科毕业论文的最后落笔,我四年的大学生活也即将划上一个圆满的句号。回忆这四年生活的点点滴滴,从入学时对大学生活的无限憧憬到课堂上对各位老师学术学识的深沉沉湎,从奔波于教室图书馆的来去匆匆到业余生活的五彩缤纷,一切中的一切都是历历在目,让人倍感留恋,倍感珍惜。 在此论文撰写过程中,要特别感谢我的导师李运堂老师。为人随和热情,治学严谨细心的他,从选题、定题开始,一直到最后论文的反复修改,都始终认真负责地给予我耐心的指导,帮助我开拓研究思路,点拨与鼓励。

安卓版四轴飞行器操作手册B

烈火狂龙Mini四轴飞行器操作手册-安卓版 先感谢您选择烈火微型四轴,在准备试飞之前请仔细看完下面的相关重要信息,桨和护罩按图示来安装,注意:桨不能装错或装反,否则无法正常起飞。 本飞行器为X模式,此模式飞行更为灵活。更便于携带微型FPV或微型摄像机等设备,满足不同的需求。 如何正确安装桨叶,首先认识一下正反桨,如下图,顺时针转风向向下的为正桨;逆时针转,风向向下的为反桨。 逆时针转顺时针转 图一正反桨识别 选配护罩的网友,可以先安装护罩到电机上,过后不要急着把桨装上去,桨要对号入座,板子上面标有转向图,还有桨的安装要便于识别航向,我常把白色的如下图安装,飞行时只要记得白色的为机尾就好飞了。飞行器控制板上的电池插件对着自已就行,“烈火狂龙”字符那边为机头。飞行器安装好后如下图,

飞行器运动方向 图二飞行器正面 图三飞行器侧面

开机次序: 1、先固定Mini四轴飞行器背面的电池,插上电池接口,此时指示灯 全亮,飞控上面两个红色和绿色指示灯闪烁,在闪烁完成之前,将飞行器置于水平地面上,初始化结束后,飞控上面红色指示灯常亮,绿色指示灯为通讯状态指示,有无线连接时亮。蓝色指示灯为蓝牙状态指示,闪烁时表明没有与手机连接,常亮时表明已与手机连接,直接在安卓界面就可以控制飞行器进入起飞状态。 2、安装并打开APP 手机要求:android2.2以上操作系统、需要取得root权限、手机带重力感应、带蓝牙。 打开APP后,主界面如下图: 3、点击连接按钮,开启蓝牙并扫描设备

4、找到设备,FIRE DRAGON ,点击设备进行蓝牙配对,配对密码为: 1234

四旋翼飞行器建模与仿真Matlab

四轴飞行器的建模与仿真 摘要 四旋翼飞行器是一种能够垂直起降的多旋翼飞行器,它非常适合近地侦察、监视的任务,具有广泛的军事和民事应用前景。本文根据对四旋翼飞行器的机架结构和动力学特性做详尽的分析和研究,在此基础上建立四旋翼飞行器的动力学模型。四旋翼飞行器有各种的运行状态,比如:爬升、下降、悬停、滚转运动、俯仰运动、偏航运动等。本文采用动力学模型来描述四旋翼飞行器的飞行姿态。在上述研究和分析的基础上,进行飞行器的建模。动力学建模是通过对飞行器的飞行原理和各种运动状态下的受力关系以及参考牛顿-欧拉模型建立的仿真模型,模型建立后在Matlab/simulink软件中进行仿真。 关键字:四旋翼飞行器,动力学模型,Matlab/simulink Modeling and Simulating for a quad-rotor aircraft ABSTRACT The quad-rotor is a VTOL multi-rotor aircraft. It is very fit for the kind of reconnaissance mission and monitoring task of near-Earth, so it can be used in a wide range of military and civilian applications. In the dissertation, the detailed analysis and research on the rack structure and dynamic characteristics of the laboratory four-rotor aircraft is showed in the dissertation. The dynamic model of the four-rotor aircraft areestablished. It also studies on the force in the four-rotor aircraft flight principles and course of the campaign to make the research and analysis. The four-rotor aircraft has many operating status, such as climbing, downing, hovering and rolling movement, pitching movement and yawing movement. The dynamic model is used to describe the four-rotor aircraft in flight in the dissertation. On the basis of the above analysis, modeling of the aircraft can be made. Dynamics modeling is to build models under the principles of flight of the aircraft and a variety of state of motion, and Newton - Euler model with reference to the four-rotor aircraft.Then the simulation is done in the software of Matlab/simulink. Keywords: Quad-rotor,The dynamic mode, Matlab/simulink

四轴飞行器作品说明书

四轴飞行器作品说明书

四轴飞行器在各个领域应用广泛。相比其他类型的飞行器,四轴飞行器硬件结构简单紧凑,而软件复杂。本文介绍四轴飞行器的一个实现方案,软件算法,包括加速度计校正、姿态计算和姿态控制三部分。校正加速度计采用最小二乘法。计算姿态采用姿态插值法、需要对比这三种方法然后选出一种来应用。控制姿态采用欧拉角控制或四元数控制。 关键词:四轴飞行器;姿态;控制

1.引言 (1) 2.飞行器的构成 (1) 2.1.硬件构成 (1) 2.1.1.机械构成 (1) 2.1.2.电气构成 (3) 2.2.软件构成 (3) 2.2.1.上位机 (3) 2.2.2.下位机........... . (4) 3.飞行原理........... ................................ (4) 3.1. 坐标系统 (4) 3.2.姿态的表示 (5) 3.3.动力学原理 (5) 4.姿态测量........... ................................ (6) 4.1.传感器校正 (6) 4.1.1.加速度计和电子罗盘 (6) 5.姿态控制 (6) 5.1.欧拉角控制 (6) 5.2.四元数控制 (7) 6.姿态计算 (7) 7.总结 (8) 参考文献 (9)

1.引言 四轴飞行器最开始是由军方研发的一种新式飞行器。随着MEMS传感器、单片机、电机和电池技术的发展和普及,四轴飞行器成为航模界的新锐力量。到今天,四轴飞行器已经应用到各个领域,如军事打击、公安追捕、灾害搜救、农林业调查、输电线巡查、广告宣传航拍、航模玩具等。 目前应用广泛的飞行器有:固定翼飞行器和单轴的直升机。与固定翼飞行器相比,四轴飞行器机动性好,动作灵活,可以垂直起飞降落和悬停,缺点是续航时间短得多、飞行速度不快;而与单轴直升机比,四轴飞行器的机械简单,无需尾桨抵消反力矩,成本低。 本文就小型电动四轴飞行器,介绍四轴飞行器的一种实现方案,讲解四轴飞行器的原理和用到的算法,并对几种姿态算法进行比较。 2.飞行器的构成 四轴飞行器的实现可以分为硬件和软件两部分。比起其他类型的飞行器,四轴飞行器的硬件比较简单,而把系统的复杂性转移到软件上,所以本文的主要内容是软件的实现。 2.1.硬件构成 飞行器由机架、电机、螺旋桨和控制电路构成。 2.1.1.机械构成 机架呈十字状,是固定其他部件的平台,本项目采用的是碳纤维材料的机架。电机采用无刷直流电机,固定在机架的四个端点上,而螺旋桨固定在电机转子上,迎风面垂直向下。螺旋桨按旋转方向分正桨和反桨,从迎风面看逆时针转的为正桨,四个桨的中心连成的正方形,正桨反桨交错安装。 CA D设计机架如图:

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