基于超宽带测距的异构移动机器人轨迹跟踪控制 被引量：9

1

作者 卫恒 吕强 +2 位作者 王国胜 林辉灿 梁冰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1461-1471,共11页

针对超宽带(UWB)测距过程中随机出现的奇异值,设计了改进的基于最小协方差的马氏距离奇异值检测模块;针对全向机器人的运动学和动力学特点,提出了一种基于滑模+PID控制的逆动力学前馈轨迹跟踪算法;针对UWB定位算法中出现的坐标跳动、边... 针对超宽带(UWB)测距过程中随机出现的奇异值,设计了改进的基于最小协方差的马氏距离奇异值检测模块;针对全向机器人的运动学和动力学特点,提出了一种基于滑模+PID控制的逆动力学前馈轨迹跟踪算法;针对UWB定位算法中出现的坐标跳动、边缘效应以及微型四旋翼的运动学特点,设计了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的轨迹跟踪控制算法;并在MATLAB和Gazebo仿真软件中分别进行了验证。为在实际环境验证轨迹跟踪控制算法的速度闭环控制和位置闭环控制以及UWB定位的实时性、准确性,搭建了基于UWB的异构多机器人系统,完成了四旋翼定点悬停、单个全向机器人轨迹跟踪、异构多机器人协同控制实验。实验结果表明,UWB定位系统和机器人控制算法能够满足控制的实时性和稳定性要求。 展开更多

关键词 超宽带(UWB) 马氏距离 全向机器人 微型四旋翼 轨迹跟踪 多机器人系统

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微型四旋翼飞行侦察机器人控制系统设计 被引量：9

2

作者 张静 霍建文 +2 位作者 刘星 楚红雨 郑采薇 《测控技术》 CSCD 2015年第7期67-69,73,共4页

针对微型四旋翼飞行侦察机器人控制系统进行研究和设计,采用基于Cortex-M4内核的32位高性能单片机STM32F405RG为控制器进行了模块化设计,主要包括动力模块、姿态检测模块、无线通信模块和无线视频传输模块,分别对各模块的硬件和软件设... 针对微型四旋翼飞行侦察机器人控制系统进行研究和设计,采用基于Cortex-M4内核的32位高性能单片机STM32F405RG为控制器进行了模块化设计,主要包括动力模块、姿态检测模块、无线通信模块和无线视频传输模块,分别对各模块的硬件和软件设计进行了详细介绍。实验验证,本控制系统运行可靠、稳定。 展开更多

关键词 微型四旋翼 姿态检测 无线通信 视频传输

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串级PID控制在微型无人机姿态控制中的应用 被引量：7

3

作者 张静 刘恒 郑采薇 《电子世界》 2014年第16期271-272,共2页

微型四旋翼无人机是典型的多变量、非线性、强耦合、欠驱动运动系统,传统PID算法在微型四旋翼姿态控制系统中无法满足高精度的控制要求,因此提出使用串级PID控制算法,并在软件上编程实现,通过飞行测试,验证了串级PID控制算法的有效性,... 微型四旋翼无人机是典型的多变量、非线性、强耦合、欠驱动运动系统,传统PID算法在微型四旋翼姿态控制系统中无法满足高精度的控制要求,因此提出使用串级PID控制算法,并在软件上编程实现,通过飞行测试,验证了串级PID控制算法的有效性,为无人机姿态控制提供了一条新思路。 展开更多

关键词 微型四旋翼 姿态控制 串级PID控制

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基于多传感器的微型四旋翼室内自主悬停研究 被引量：5

4

作者 李帅阳 武凌羽 +1 位作者 张长毛 马忠丽 《应用科技》 CAS 2017年第6期60-65,共6页

针对微型四旋翼在室内环境下不能通过外部定位系统实现自主悬停的问题,给出一种基于多传感器的微型四旋翼自主悬停控制方法。采用四旋翼分布式多传感器构建环境信息检测系统,实时获取四旋翼飞行器姿态和相对位置信息;通过设计控制装置... 针对微型四旋翼在室内环境下不能通过外部定位系统实现自主悬停的问题,给出一种基于多传感器的微型四旋翼自主悬停控制方法。采用四旋翼分布式多传感器构建环境信息检测系统,实时获取四旋翼飞行器姿态和相对位置信息;通过设计控制装置对飞行器姿态进行控制,实现自稳飞行;通过室内基站定位平台与光流传感器的速度反馈,实现水平方向位置控制;通过超声波、气压计融合,实现飞行高度控制,最终完成对四旋翼飞行器的室内空间位置控制,使飞行器能够在室内空间中的任何一点悬停,并仅在小范围内波动。通过自主悬停仿真研究验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 微型四旋翼 悬停 多传感器 光流 超声波 气压计 速度 位置

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微型四旋翼位姿监测与控制实验系统设计 被引量：1

5

作者 马忠丽 吴丽丽 +2 位作者 尹馨仪 李嘉迪 曾钥涵 《中国现代教育装备》 2021年第7期19-22,共4页

为掌握微型四旋翼工作原理、姿态监测、系统建模以及位姿在线控制和调试方法,设计了微型四旋翼位姿监测与控制实验系统:软件基于C#、MatLab和MDK开发,能够实现微型四旋翼姿态实时监测、系统仿真、在线调试与控制;硬件包含四旋翼本体、... 为掌握微型四旋翼工作原理、姿态监测、系统建模以及位姿在线控制和调试方法,设计了微型四旋翼位姿监测与控制实验系统:软件基于C#、MatLab和MDK开发,能够实现微型四旋翼姿态实时监测、系统仿真、在线调试与控制;硬件包含四旋翼本体、遥控器和调试支架,能够进行微型四旋翼桌面在线调试。依托系统设置了五大项14小项实验内容,实际运行表明系统可以满足相关学习要求。 展开更多

关键词 微型四旋翼 位姿 监测控制 建模仿真 在线调试

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微型四旋翼实验平台设计

6

作者 马忠丽 徐文欣 +2 位作者 王喆 蒋锐祺 刘飞 《实验室科学》 2018年第3期78-81,共4页

惯性导航器件是测控技术专业的核心课程,为便于学生深入掌握各种惯性器件的使用,设计了微型四旋翼实验平台。该实验平台以Atmega328p单片机作为控制器,采用集成三轴加速度计和三轴陀螺仪的MPU-6050作为姿态传感器,使用NRF2401模块采集... 惯性导航器件是测控技术专业的核心课程,为便于学生深入掌握各种惯性器件的使用,设计了微型四旋翼实验平台。该实验平台以Atmega328p单片机作为控制器,采用集成三轴加速度计和三轴陀螺仪的MPU-6050作为姿态传感器,使用NRF2401模块采集控制信号,运用欧拉角法计算飞行器在空中的姿态,并用PID对飞行器进行闭环控制,以达到稳定飞行的目的。实验平台预留定高、定位、图像传输、PID控制等扩展接口,便于学生进行二次开发。 展开更多

关键词 微型四旋翼 姿态传感器 欧拉角 PID控制 扩展模块

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基于CH32V303的微型四旋翼无人机控制系统设计

7

作者 宋朝晖 马锋 《电子制作》 2024年第9期3-6,共4页

设计了一款基于RISC-V内核微控制器的微型四旋翼无人机,采用CH32V303单片机作为无人机控制系统的核心控制芯片。遥控器通过2.4G无线模块NRF24L01与无人机主控制器进行通信;主控制器利用MPU6050采集无人机的实时加速度和角速度信息,并通... 设计了一款基于RISC-V内核微控制器的微型四旋翼无人机,采用CH32V303单片机作为无人机控制系统的核心控制芯片。遥控器通过2.4G无线模块NRF24L01与无人机主控制器进行通信;主控制器利用MPU6050采集无人机的实时加速度和角速度信息,并通过MPU自带的DMP解算出姿态角度,结合串级PID算法控制PWM输出,实现对无人机四个电机的转速控制,最终完成了无人机的稳定飞行。 展开更多

关键词 RISC-V 微型四旋翼无人机 CH32V303 NRF24L01 MPU6050 串级PID

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微型四旋翼直升机控制系统设计 被引量：3

8

作者 王业潘 孙骅 李文静 《广州大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第2期35-41,共7页

微型四旋翼直升机是由4个电机作为动力装置,通过调节电机转速来实现飞行的无人机系统.首先,文章在滑流理论的基础上介绍了微型四旋翼直升机飞行原理;其次,提出微型四旋翼直升机的飞行控制系统整体架构;第三,讨论了内环姿态控制规律,并通... 微型四旋翼直升机是由4个电机作为动力装置,通过调节电机转速来实现飞行的无人机系统.首先,文章在滑流理论的基础上介绍了微型四旋翼直升机飞行原理;其次,提出微型四旋翼直升机的飞行控制系统整体架构;第三,讨论了内环姿态控制规律,并通过simu link对所建立的俯仰通道进行仿真,仿真结果表明,设计的控制规律有良好的实时跟踪控制效果;最后,进行了飞行控制系统的硬件设计,搭建了飞行平台,利用飞行平台进行了室内飞行试验,记录的实验数据进一步验证了该控制器具有良好的实时控制性能. 展开更多

关键词 微型四旋翼直升机 飞行控制系统 惯性测量系统

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基于STM32的微型四旋翼飞行器设计 被引量：3

9

作者 古训 郑亚利 《电子世界》 2019年第24期123-126,共4页

本文以STM32F103C8T6为主控制器,采用MPU6050完成姿态信息采集,通过蓝牙模块完成四旋翼飞行器与电脑之间的通信,Nrf2401完成微型四旋翼飞行器和遥控器之间的通信。将MPU6050采集的数据由四元素法转换成欧拉角对四旋翼进行姿态解算控制,... 本文以STM32F103C8T6为主控制器,采用MPU6050完成姿态信息采集,通过蓝牙模块完成四旋翼飞行器与电脑之间的通信,Nrf2401完成微型四旋翼飞行器和遥控器之间的通信。将MPU6050采集的数据由四元素法转换成欧拉角对四旋翼进行姿态解算控制,通过串级PID控制四个空心杯电机的转速,实现了微型四旋翼飞行器PITCH和ROLL方向的稳定水平飞行。 展开更多

关键词 微型四旋翼飞行器 串级PID控制 蓝牙模块 信息采集 四元素法 水平飞行 遥控器 姿态解算

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基于物联网的微型四旋翼飞行器的设计 被引量：3

10

作者 符长友 蔡洪斌 +1 位作者 刘昊 李行 《现代电子技术》 北大核心 2016年第13期108-111,共4页

针对微型四旋翼飞行器在小型无人机领域中独具的优点,提出并采用多种传感器、蓝牙无线通信、嵌入式微控制器等物联网技术,设计出一款基于物联网的微型四旋翼飞行器。详细阐述了其系统架构、硬件设计以及四元数算法、PID控制算法等。实... 针对微型四旋翼飞行器在小型无人机领域中独具的优点,提出并采用多种传感器、蓝牙无线通信、嵌入式微控制器等物联网技术,设计出一款基于物联网的微型四旋翼飞行器。详细阐述了其系统架构、硬件设计以及四元数算法、PID控制算法等。实践表明,基于物联网的微型四旋翼飞行器具有易于控制、飞行姿态稳定、转向灵活等优点。 展开更多

关键词 微型四旋翼飞行器 物联网 蓝牙 四元数 PID

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用于温室环境空间分布监测的微型飞行器研发 被引量：3

11

作者 房俊龙 孙志佳 +3 位作者 张馨 宋金龙 吴文彪 崔忠辉 《农机化研究》 北大核心 2016年第3期8-13,共6页

测量并了解温室空间环境分布情况对于温室性能评估、精细环境调控及病害预警至关重要,传统单点测量不能反映温室环境整体情况,而布设大量有线/无线传感器测量方式,对成本及生产提出很高的要求。为此,设计了一款微型四旋翼飞行器并在其... 测量并了解温室空间环境分布情况对于温室性能评估、精细环境调控及病害预警至关重要,传统单点测量不能反映温室环境整体情况,而布设大量有线/无线传感器测量方式,对成本及生产提出很高的要求。为此,设计了一款微型四旋翼飞行器并在其上集成环境测量传感器,采用超声波测距传感器解决了飞行器在温室内定位、避障等实际应用问题,实现温室空间环境可靠、稳定、快速获取。同时,开展飞行器温湿度采集可行性评估、平面空间温湿度监测试验,探索微型飞行器在温室空间环境监测的可行性。实验结果表明:飞行器测量结果与真实值相比具有一定偏差,但偏差很小,最大不超过1℃,微型飞行器用于温室室内空间环境快速监测是可行的。 展开更多

关键词 微型四旋翼飞行器 温室 空间信息采集 自主定位导航 自主避障

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微型四旋翼飞行器的嵌入式视频监控终端 被引量：3

12

作者 赵晓丽 陈慧 宋占伟 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2016年第1期122-126,共5页

为实现微型四旋翼飞行器的视频传输和远程姿态控制功能,设计了基于S3C6410+Linux系统的远程监控终端。此终端以S3C6410 ARM11为主控单元,搭建Linux操作系统,采用UDP(User Datagram Protocol)传输协议,经Wi Fi传输视频及控制信息。经测... 为实现微型四旋翼飞行器的视频传输和远程姿态控制功能,设计了基于S3C6410+Linux系统的远程监控终端。此终端以S3C6410 ARM11为主控单元,搭建Linux操作系统,采用UDP(User Datagram Protocol)传输协议,经Wi Fi传输视频及控制信息。经测试表明,该终端性能稳定,传输速率能满足实时监控的需求。 展开更多

关键词 微型四旋翼飞行器 嵌入式LINUX 视频传输 远程控制

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基于STM32微型四旋翼飞行器设计与实现 被引量：1

13

作者 王磊 《科技创新与应用》 2017年第24期113-114,共2页

文章主要研究基于STM32微型四旋翼飞行器的设计与实现,微型四旋翼飞行器具有小巧,灵活且造价比较低的特点,并且以STM32芯片为核心。整个飞行器的设计包括蓝牙通信模块,传感器检测模块,控制器控制模块,驱动模块、电机执行模块以及电源模... 文章主要研究基于STM32微型四旋翼飞行器的设计与实现,微型四旋翼飞行器具有小巧,灵活且造价比较低的特点,并且以STM32芯片为核心。整个飞行器的设计包括蓝牙通信模块,传感器检测模块,控制器控制模块,驱动模块、电机执行模块以及电源模块。微型四旋翼飞行器的控制算法采用的是PID算法。PID控制算法是工业自动控制系统的基本控制方式。通过以上控制算法调整,可以实现微型四旋翼飞行器的平稳飞行。 展开更多

关键词 微型四旋翼飞行器 控制器 控制算法PID

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基于S3C6410的微型飞行器远程视频监控终端设计

14

作者 余德泉 《自动化与仪器仪表》 2018年第7期102-104,共3页

现代高新科技发展的越来越迅速,人们对视频的需求也越来越强烈。这点在飞行器领域尤其显著。视频行业的快速发展不断的满足于目前消费者的多元化需求,为了更好的实现微型飞行器的传输和远程控制功能,专家学者特意设计了S3C6410＋Linux... 现代高新科技发展的越来越迅速,人们对视频的需求也越来越强烈。这点在飞行器领域尤其显著。视频行业的快速发展不断的满足于目前消费者的多元化需求,为了更好的实现微型飞行器的传输和远程控制功能,专家学者特意设计了S3C6410＋Linux系统的远程监控终端。这个终端主要以S3C6410 ARM11为主要控制部件,采用特定的操作系统,同时还要同意UDP（User Datagram Protocol）传输协议,利用现代网络网络技术来传输有效信息。经过多次的实验研究表明,该终端结构合理、传输效率高、性能稳定,能够更好的满足对于微型飞行器的监控需求。 展开更多

关键词 微型四旋翼飞行器 嵌入式LINUX 视频传输 远程控制

原文传递

基于自抗扰控制器的微型四旋翼无人机飞行控制

15

作者 吴嘉玮 黎文 《工业控制计算机》 2016年第3期82-83,共2页

提出了一种基于自抗扰控制器的微型四旋翼无人机飞行控制的新方法。首先计算出在惯性坐标系上的传递函数,然后设计出匹配的自抗扰控制器和PID控制器。与传统的PID控制比较,该控制器在风扰动下的Simulink仿真结果表明,自抗扰控制策略有... 提出了一种基于自抗扰控制器的微型四旋翼无人机飞行控制的新方法。首先计算出在惯性坐标系上的传递函数,然后设计出匹配的自抗扰控制器和PID控制器。与传统的PID控制比较,该控制器在风扰动下的Simulink仿真结果表明,自抗扰控制策略有更好的控制效果和抗干扰性能。 展开更多

关键词 自抗扰控制器 微型四旋翼无人机 飞行控制 MATLAB仿真

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基于双回路pid控制算法的微型四旋翼设计

16

作者 解振华 《电子制作》 2016年第4X期30-30,共1页

使用经典PID控制算法实现位置控制回路和姿态控制回路。PID算法简单可靠,理论体系完备,而且在长期的应用过程中积攒了大量的使用经验,在飞行器位置和姿态控制应用中具有良好的控制效果和较强的鲁棒性,能提供控制量的较优解。

关键词 微型四旋翼 动力学模型 PID 控制 试验

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探析微型四旋翼飞行器的控制原理

17

作者 张宝健 高静 梁丽勤 《中国科技期刊数据库 工业A》 2016年第9期17-17,共1页

微型四旋翼兼备直升机垂直起降、悬停的能力;又具有固定翼飞行器高速前飞的能力;可以说集两者优点与一身。所以具有广泛的应用空间及深远的研究意义;而且在最近几年愈发受到人们的关注。本文介绍微型四旋翼飞行器的飞行控制原理以及PID... 微型四旋翼兼备直升机垂直起降、悬停的能力;又具有固定翼飞行器高速前飞的能力;可以说集两者优点与一身。所以具有广泛的应用空间及深远的研究意义;而且在最近几年愈发受到人们的关注。本文介绍微型四旋翼飞行器的飞行控制原理以及PID的作用;并根据实际实验进行了合理的简化。 展开更多

关键词 微型四旋翼率 飞行控制

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