一種通用微型飛行控制器設(shè)計.pdf

1、微小型無人機(Micro/Mini Unmanned AerialVehicle,MUAV)在現(xiàn)代軍事和國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越重要的作用。飛行控制器是無人機系統(tǒng)的核心,它自動采集無人機的各種飛行參數(shù),輸出舵面/油門指令以控制無人機的姿態(tài)和軌跡,使無人機能在沒有人工操縱干預的情況下自主飛行,完成預定的任務。因此,研制高性能的飛行控制器對改善無人機的飛行性能以及提高任務完成效率都具有重要的意義。
　　 本文著重研究一種通用微型飛行控

2、制器(General Micro Flight Controller,GMFC),以適用于小型/微型固定翼飛行器、旋翼飛行器、飛艇以及移動機器人的控制。論文的主要工作涉及GMFC的硬件設(shè)計與軟件實現(xiàn),具體內(nèi)容包括:
　　 1)分析了微型飛行控制器在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,根據(jù)任務需求和設(shè)計指標確定一種通用型、微型化、低功耗、高性能、低成本的嵌入式微型飛行控制器的整體方案。
　　 2)設(shè)計了基于ARM的通用微型飛行控制

3、器的硬件系統(tǒng),包括主控模塊、慣性測量單元、靜壓高度計、遙控信號接收單元、數(shù)據(jù)通信模塊、電源模塊、附加傳感器模塊等；完成了整個控制器的PCB制作以及對所有電路的調(diào)試工作,使得系統(tǒng)運作正常。
　　 3)研究了基于卡爾曼濾波算法的姿態(tài)參考系統(tǒng),并對姿態(tài)參考系統(tǒng)的靜態(tài)性能和動態(tài)性能進行測試。
　　 4)設(shè)計了小型四旋翼飛行器本體平臺并對其進行動力學建模仿真；
　　 5)在此基礎(chǔ)上,結(jié)合四旋翼飛行器試驗平臺設(shè)計了飛行控制律