基于STM32的四轴飞行器的研究与设计 被引量：10

1

作者 金薇 《山西电子技术》 2016年第1期92-93,共2页

四轴飞行器是一种新型无人飞行器,其结构简单,有着卓越的飞行稳定性,具有广阔的应用领域及很强的实用价值。本设计以STM32为主控核心,控制算法采用PID控制,硬件设计包括主控单元、传感器模块、电机驱动模块、无线通讯模块及电源模块等。

关键词 四轴飞行器 STM32 PID控制

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一种自适应的四轴飞行器PID控制算法 被引量：5

2

作者 李威 邱霞 徐德利 《湖北理工学院学报》 2020年第1期5-9,共5页

目前四轴飞行器采用的PID控制算法在控制过程中易受环境影响,导致同一参数在不同环境中的控制效果差异极大,无法满足不同行业的差异化需求。为此,通过对比分析单环PID与双环PID 2种控制算法,进行风洞实验验证与算法结构的设计和优化,设... 目前四轴飞行器采用的PID控制算法在控制过程中易受环境影响,导致同一参数在不同环境中的控制效果差异极大,无法满足不同行业的差异化需求。为此,通过对比分析单环PID与双环PID 2种控制算法,进行风洞实验验证与算法结构的设计和优化,设计了一种自适应的四轴飞行器单双环并行调节的PID控制算法,增强了四轴飞行器对环境的适应性,提高了四轴飞行器的飞行效果和飞行稳定性。 展开更多

关键词 四轴飞行器 PID控制 MPU6050

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基于STC15 MCU的微型四轴飞行器设计 被引量：4

3

作者 高正中 赵晨晖 宋森森 《现代电子技术》 北大核心 2016年第24期145-148,共4页

微型四轴飞行器属于旋翼式飞行器,具有体积小、结构简单、设计成本低等优点,在军事探测、信息采集、增强通信节点等方面应用广泛。设计采用STC15W4K58S4芯片作为微型四轴飞行器的控制核心,以NRF24L01实现无线遥控通信、MPU6050陀螺仪进... 微型四轴飞行器属于旋翼式飞行器,具有体积小、结构简单、设计成本低等优点,在军事探测、信息采集、增强通信节点等方面应用广泛。设计采用STC15W4K58S4芯片作为微型四轴飞行器的控制核心,以NRF24L01实现无线遥控通信、MPU6050陀螺仪进行姿态监测,采用互补滤波器原理设计姿态融合算法,同时采用PID增量控制算法调整PWM输出占空比,实现对飞行器电机转速的控制。经过测试可实现对飞行器的姿态控制。 展开更多

关键词 四轴飞行器 STC15W4K58S4 PID算法 PWM控制

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CC3200和MPU6050的迷你四轴飞行器控制原理 被引量：3

4

作者 孙铭 王锏 张耀军 《单片机与嵌入式系统应用》 2016年第2期40-43,共4页

多旋翼飞行器具有较好的发展前景,也是近年来的热门研究方向。本文讨论的四轴飞行器是一种四旋翼飞行器。首先介绍四轴飞行器的飞行控制原理;其次逐个阐述了基于CC3200单片机和MPU6050加速度计/陀螺仪的迷你四轴飞行器的各个关键模块,... 多旋翼飞行器具有较好的发展前景,也是近年来的热门研究方向。本文讨论的四轴飞行器是一种四旋翼飞行器。首先介绍四轴飞行器的飞行控制原理;其次逐个阐述了基于CC3200单片机和MPU6050加速度计/陀螺仪的迷你四轴飞行器的各个关键模块,从软件和硬件的角度分别描述了各模块的实现和整合;最后,分析了该四轴飞行器的试飞结果以及该飞行器的一些不足。 展开更多

关键词 四轴飞行器 WLAN 加速度计 陀螺仪 CC3200 MPU6050

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基于STM32的微型四旋翼飞行器的设计与研究 被引量：3

5

作者 李亚杰 葛宇 张晔 《河北建筑工程学院学报》 CAS 2020年第4期125-130,共6页

四轴飞行器的设计原理及控制算法是一个涉及机械、运动学原理、自动控制和算法原理的多领域复杂性问题,故而这些年来一直是一个研究热点。采用STM32F4芯片,配合MPU6050(整合性6轴运动处理组件)、24C02(存储芯片)、气压计、磁力计及其它... 四轴飞行器的设计原理及控制算法是一个涉及机械、运动学原理、自动控制和算法原理的多领域复杂性问题,故而这些年来一直是一个研究热点。采用STM32F4芯片,配合MPU6050(整合性6轴运动处理组件)、24C02(存储芯片)、气压计、磁力计及其它相应元件构成完整的一个飞控系统。以keil uvision5作为开发环境,C语言为编程工具,完成了对四轴飞行器的稳定飞行的实现和控制。在实验中首先反复修改、调试,确保了四轴飞行器可平稳起飞、降落及姿态控制后再着手巡航功能的实现。 展开更多

关键词 四轴飞行器 姿态解算 PID控制 惯性导航

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WiFi环境下的微型四轴飞行器系统设计 被引量：2

6

作者 钟永熙 吴黎明 张珊珊 《单片机与嵌入式系统应用》 2016年第11期66-70,共5页

为改善传统四轴飞行器体积大、不便于携带、航模遥控器操作复杂等问题,从易用性的角度出发,提出了基于WiFi控制的微型四轴飞行器设计方案。系统以STM32处理器为核心,MPU6050、HMC5883组成惯性测量单元测量飞行器姿态,上位机通过WiFi与... 为改善传统四轴飞行器体积大、不便于携带、航模遥控器操作复杂等问题,从易用性的角度出发,提出了基于WiFi控制的微型四轴飞行器设计方案。系统以STM32处理器为核心,MPU6050、HMC5883组成惯性测量单元测量飞行器姿态,上位机通过WiFi与飞行控制器进行数据交互;并引入RT-Thread嵌入式实时操作系统,以满足飞行姿态控制的实时性要求。经实验测试,飞行器能在较短时间内对上位机的操作指令进行响应,并按照指定操作稳定飞行,系统基本完成预期目标。 展开更多

关键词 四轴飞行器 飞行控制器 嵌入式实时操作系统 姿态控制

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基于STM32微处理器的飞行器设计与实现 被引量：2

7

作者 吴司林 王强 蓝东浩 《科技视界》 2018年第9期97-98,共2页

随着信息化时代的蓬勃发展,科学技术不断更新,飞行器被广泛的应用在军事侦查、航拍以及民用快递运输等诸多行业。同时飞行器本身也向着飞行控制简单、飞行续航时间长、自动寻航等方面发展。飞行器以Cortex-M3为内核的STM32F103C8T6芯片... 随着信息化时代的蓬勃发展,科学技术不断更新,飞行器被广泛的应用在军事侦查、航拍以及民用快递运输等诸多行业。同时飞行器本身也向着飞行控制简单、飞行续航时间长、自动寻航等方面发展。飞行器以Cortex-M3为内核的STM32F103C8T6芯片做为主控,由无线通讯模块NRF24L01、加速度和角速度传感器MPU6050芯片、空心杯电机驱动,以及电源管理模块等五部分组成。控制器通过读取自身传感器实时采集数据并处理数据,利用卡尔曼滤波算法和互补滤波算法对飞行器进行姿态解算,再通过数字PID控制器、模糊算法等控制算法控制电机输出,实现飞行器在空中稳定的飞行[1]。 展开更多

关键词 四轴飞行器 无线通讯 姿态解算 PID控制算法 模糊算法

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简易数字控制四轴飞行器的设计与实现

8

作者 张国云 李亚斌 +3 位作者 陈松 罗民 涂兵 彭仕玉 《微型机与应用》 2016年第6期94-97,共4页

设计了基于单片机STM8的简易数字控制四轴飞行器,硬件电路设计主要包括控制电路、传感器电路、电机驱动电路以及无线通信电路等。在软件算法上采用四元素姿态算法,可以完成对飞行角度准确控制。最后制作实物后经过测试,该系统能够达到... 设计了基于单片机STM8的简易数字控制四轴飞行器,硬件电路设计主要包括控制电路、传感器电路、电机驱动电路以及无线通信电路等。在软件算法上采用四元素姿态算法,可以完成对飞行角度准确控制。最后制作实物后经过测试,该系统能够达到技术指标设计要求,而且具有价格低以及操作容易的特点,可满足一般玩家娱乐性的要求。 展开更多

关键词 数字控制 四轴飞行器 四元素算法

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教学用四轴飞行器的主体结构设计与建模

9

作者 颜世玉 赵海滨 周川翔 《科技创新导报》 2019年第24期61-62,64,共3页

四轴飞行器在航空、 民用、 军事等领域有着广阔的应用前景。本文论述了一种教学用小型四轴飞行器的主体结构轻 量化设计与建模,其具有演示、 简单航拍、陆空两用等功能。包括零件的设计、材料选择以及整体三维模型的装配。最后 给出了A... 四轴飞行器在航空、 民用、 军事等领域有着广阔的应用前景。本文论述了一种教学用小型四轴飞行器的主体结构轻 量化设计与建模,其具有演示、 简单航拍、陆空两用等功能。包括零件的设计、材料选择以及整体三维模型的装配。最后 给出了ANSYS分析结果,表明所设计的飞行器可行, 具有一定的教学意义和实际价值。 展开更多

关键词 四轴飞行器 结构设计 建模 ANSYS分析

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四轴飞行器智能充电装置机构设计与分析

10

作者 叶淑祯 谢兆贤 +3 位作者 张艺泷 范利鑫 马钧杰 黄沈权 《温州大学学报（自然科学版）》 2018年第4期50-59,共10页

一般的四轴飞行器对于电池续航能力和充电设备有很强的依赖性,为了延续四轴飞行器的续航能力,讨论一个智能化的充电设备机构的研究方向,提出一种四轴飞行器智能充电装置夹具机构.通过结构分析和对比计算,选择相应的机构组件,以SolidWork... 一般的四轴飞行器对于电池续航能力和充电设备有很强的依赖性,为了延续四轴飞行器的续航能力,讨论一个智能化的充电设备机构的研究方向,提出一种四轴飞行器智能充电装置夹具机构.通过结构分析和对比计算,选择相应的机构组件,以SolidWorks Simulation分析应力,结合现有的机械夹具设备和成熟的充电装置设计出一种可用于四轴飞行器智能充电的新型定位基座夹具机构,改善传统充电方式,提高四轴飞行器续航能力,为四轴飞行器的发展做出进一步的技术完善. 展开更多

关键词 四轴飞行器 充电装置机构分析 数值分析

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基于Arduino平台的高压线巡线四轴飞行器的研究与设计

11

作者 王鑫 《电子测试》 2019年第17期29-30,54,共3页

本文分析了四轴飞行器在进行高压线巡检时的控制流程及其充电或停泊状态时的内部控制过程,实现了对四轴姿态的调整,有效改善了传统高压线巡检系统的不足。

关键词 四轴飞行器 高压线 巡检

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基于PhoneGap与3G网络的四轴飞行器控制平台设计

12

作者 占宏 张祝 《计算技术与自动化》 2018年第1期10-13,共4页

传统四轴飞行器的控制多为摇杆遥控器,针对其便携性差、控制距离受限等问题,采用智能移动终端与3G网络技术来实现对飞行器的远程控制。但智能移动终端系统的多样性给编程带来一定的难度,采用跨平台移动应用框架PhoneGap来设计和开发手机... 传统四轴飞行器的控制多为摇杆遥控器,针对其便携性差、控制距离受限等问题,采用智能移动终端与3G网络技术来实现对飞行器的远程控制。但智能移动终端系统的多样性给编程带来一定的难度,采用跨平台移动应用框架PhoneGap来设计和开发手机APP控制平台,不仅节约了开发时间和成本,而且有效增加了APP用户群体。室外测试实验表明:在3G网络信号覆盖下,平台操作便捷、实时性好,飞行器运行流畅、坐标显示准确,同时可跨平台使用,适应性好。 展开更多

关键词 四轴飞行器 智能移动终端 PhoneGap框架 3G网络

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基于Arduino平台的微小型四轴飞行器设计与飞行控制系统实现 被引量：3

13

作者 张崇晖 黄建龙 《南通航运职业技术学院学报》 2017年第3期44-48,共5页

文章以Arduino单片机为平台设计制作了一款微小型四轴飞行器,以ATMega328P单片机为主控芯片,通过MPU6050三轴数字陀螺仪进行飞行姿态测量,同时还研究了易于调试和移植的微小型四轴飞行器特性平稳姿态控制算法,具有一定的参考价值。

关键词 微小型四轴飞行器 ARDUINO 平稳姿态控制算法

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基于STM32四轴飞行器的设计 被引量：11

14

作者 周建阳 陈家乐 +1 位作者 薛斌 刘渊 《钦州学院学报》 2015年第2期30-33,共4页

四轴飞行器作为一个小型飞行器平台,其用途非常广泛,该设计采用性价比高、片内外设丰富、功能强大的STM32单片机作为控制系统的核心,以NRF24L01无线模块、无刷电子调速器、陀螺仪、加速度传感器、地磁传感器、气压传感器为辅助器件,采... 四轴飞行器作为一个小型飞行器平台,其用途非常广泛,该设计采用性价比高、片内外设丰富、功能强大的STM32单片机作为控制系统的核心,以NRF24L01无线模块、无刷电子调速器、陀螺仪、加速度传感器、地磁传感器、气压传感器为辅助器件,采用融合滤波算法对传感器采集的数据进行滤波处理,同时运用PID算法对飞机飞行的控制进行计算,设计了一个小型遥控式的四轴飞行器。调试飞行表明,四轴飞行器实际飞行时,其平衡度难以控制。 展开更多

关键词 四轴飞行器 STM32 辅助器件 平衡度

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一种新型四轴飞行器的设计和结构分析 被引量：7

15

作者 柴永生 秦存平 +3 位作者 姜曼 周京 杨尚贤 丁兆露 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2016年第3期47-50,55,共5页

在分析当前飞行器现状的基础上,提出了一种新型的四轴飞行器。该飞行器主要由伸展机构、倾斜旋翼机构和旋翼组成。通过连杆机构实现机翼伸展与着陆支撑的转换;采用电磁离合器、摩擦接触轮、涡轮蜗杆结构、齿轮组合以及四杆机构的配合实... 在分析当前飞行器现状的基础上,提出了一种新型的四轴飞行器。该飞行器主要由伸展机构、倾斜旋翼机构和旋翼组成。通过连杆机构实现机翼伸展与着陆支撑的转换;采用电磁离合器、摩擦接触轮、涡轮蜗杆结构、齿轮组合以及四杆机构的配合实现了侧旋翼转换方向的动作。最后的飞行性能分析和运动仿真结果表明该飞行器结构设计合理、可靠,为四轴飞行器提供了一种切实可行的有效方案。 展开更多

关键词 四轴飞行器 机翼伸展 倾斜旋翼

原文传递

多传感器数据融合的四轴飞行器姿态角解算 被引量：3

16

作者 唐震宇 张云 《自动化与信息工程》 2023年第1期33-38,共6页

针对四轴飞行器的姿态角解算方法存在周期长、精度低的问题,提出扩展卡尔曼滤波方法。首先,分析陀螺仪、加速度计、Mahony互补滤波3种姿态角的解算方法;然后,对扩展卡尔曼滤波方法进行公式推导,指出通过迭代可改变卡尔曼增益大小,提高... 针对四轴飞行器的姿态角解算方法存在周期长、精度低的问题,提出扩展卡尔曼滤波方法。首先,分析陀螺仪、加速度计、Mahony互补滤波3种姿态角的解算方法;然后,对扩展卡尔曼滤波方法进行公式推导,指出通过迭代可改变卡尔曼增益大小,提高解算精度;最后,通过实验得出,与Mahony互补滤波相比,扩展卡尔曼滤波更可靠。利用扩展卡尔曼滤波方法进行姿态角解算,可提高四轴飞行器的控制精度和稳定性,满足高精度工作场所的需求,具有一定的实践意义。 展开更多

关键词 扩展卡尔曼滤波 Mahony互补滤波 四轴飞行器 姿态角解算 数据融合

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基于大学生创新创业训练项目的自主创新学习模式研究 被引量：4

17

作者 宋浩然 何召兰 +2 位作者 尚雷 陈锐 段立勇 《高师理科学刊》 2016年第10期74-77,共4页

以大学生创新创业训练计划项目为载体,基于项目驱动教学法探索大学生自主创新学习模式的建立.通过申请感兴趣的创新创业训练项目,促进学生自主学习习惯的养成.在创新创业训练项目驱动下,学生自主选择设计方案和所需器件,完成了四旋翼飞... 以大学生创新创业训练计划项目为载体,基于项目驱动教学法探索大学生自主创新学习模式的建立.通过申请感兴趣的创新创业训练项目,促进学生自主学习习惯的养成.在创新创业训练项目驱动下,学生自主选择设计方案和所需器件,完成了四旋翼飞行器的组装、控制和飞行.实践表明,以创新创业训练项目为驱动可以有效促进学生自主学习习惯的养成,激发学生自主学习的积极性,并提高学生的学习能力. 展开更多

关键词 自主学习 四轴飞行器 创新创业

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四轴飞行器的数学模型 被引量：3

18

作者 王震宇 熊家新 +1 位作者 陈纯 刘丽 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2015年第4期28-32,共5页

针对四轴飞行器的模型的非线性与耦合性导致模型PID控制器参数选择困难问题,通过选取适当的机体坐标系与地面坐标系,对其旋翼受力进行近似或简化处理建立了其数学模型。利用小扰动线性化,根据G(s)=(s I-A)-1B得到各通道的传递函数,借助M... 针对四轴飞行器的模型的非线性与耦合性导致模型PID控制器参数选择困难问题,通过选取适当的机体坐标系与地面坐标系,对其旋翼受力进行近似或简化处理建立了其数学模型。利用小扰动线性化,根据G(s)=(s I-A)-1B得到各通道的传递函数,借助MATLAB的SIMULINK中的Signal Constraint优化工具箱,对PID控制器的参数进行自动调整。与其它方式选取的控制器参数相比,通过矩阵工具选取参数的控制器在控制系统中控制性能更好,为实现四轴飞行器的精确控制奠定了理论基础。 展开更多

关键词 四轴飞行器 数学模型 PID控制器

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基于四轴飞行器的远程视频图像传输技术研究 被引量：2

19

作者 刘富起 冀保峰 +3 位作者 李万坤 沈森 孙炎增 徐素莉 《山西电子技术》 2017年第2期78-82,共5页

针对四轴飞行器可通过改变电机转速调整飞行姿态的特点,通过对四轴飞行器的姿态分析,设计了一个姿态检测调节系统,对四轴飞行器的远程视频图传技术进行研究和仿真分析,仿真研究了四轴飞行器的俯仰角和翻滚角,在此基础上,通过matlab等工... 针对四轴飞行器可通过改变电机转速调整飞行姿态的特点,通过对四轴飞行器的姿态分析,设计了一个姿态检测调节系统,对四轴飞行器的远程视频图传技术进行研究和仿真分析,仿真研究了四轴飞行器的俯仰角和翻滚角,在此基础上,通过matlab等工具获得四轴飞行器的轨迹及姿态实时获取结果,并对四旋翼集群运动效果进行了仿真。结果表明所实现的四轴飞行器姿态检测调节系统有着稳定的性能,该方向研究有着广阔的应用前景。 展开更多

关键词 四轴飞行器 图像处理 无线视频传输

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基于MWC开源飞控软件的航拍设计与实现 被引量：2

20

作者 宋玉春 唐途亮 +3 位作者 吴创彬 刘思广 宋鸿辉 谢国灏 《现代计算机》 2015年第24期54-57,79,共5页

四轴飞行器可用于运输货物、拍摄、飞行研究、玩具等众多领域,也是当前研究的一个热门课题。介绍四轴飞行器的飞行原理、基本控制思路、调试、操纵,和低空拍摄的实现。然后以MWC开源飞控为设计核心,设计一套四轴飞行器的控制系统,并通... 四轴飞行器可用于运输货物、拍摄、飞行研究、玩具等众多领域,也是当前研究的一个热门课题。介绍四轴飞行器的飞行原理、基本控制思路、调试、操纵,和低空拍摄的实现。然后以MWC开源飞控为设计核心,设计一套四轴飞行器的控制系统,并通过外围模块编写适当的程序实现飞行器航拍的即时传输。由于四轴飞行器具有高度灵活性,所以使用它做载具可以代替人类轻易跨越复杂的地形进行航拍、实时采集信息。 展开更多

关键词 四轴飞行器 航拍 MWC 开源

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