四轴飞行器原理

2023-12-06 21:32
文章标签 原理 飞行器 四轴

本文主要是介绍四轴飞行器原理,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

咱们这里从头开始制作一个四轴,并使用程序实现四轴的平稳飞行
分为如下几个部分

  1. 硬件
    a. 板子供电的稳压电路设计
    我买的航模电池的输出电压为4.3V左右,但是我选择来进行控制的STM32单片机的供电电压为3.3V,所以这里要进行稳压,把单片机的供电电压稳定在3.3V
    这里选择最常用的ASM1117-3.3V这款稳压芯片
    b. 电机的选型
    这里我们做的是小型四轴,所以选型的电机要小型还要轻,这里选择世面上常见的空心杯电机,这种电机具有很高的KV值(KV值代表转速和供电电压的比值,比如KV值是10000,那么当输入电压问4V的时候,转速就是40000转),而且具有小巧,质量轻的特点。
    c. 电机驱动功率电路的设计
    这里使用功率MOS管,驱动电机,电路后期详细说明
    d. 传感器的选型
    这里因为我们做的小型四轴,所以并没有太多的多余升力带很多的传感器
    所以就选择了集成的6轴传感器MPU6050,里面集成了3轴的加速度传感器
    和3轴的陀螺仪传感器
    e. PCB板子的设计和制作
    f. PCB的焊接
  2. 软件
    a. 底层硬件驱动的编写
  3. PWM生成的程序
  4. 传感器数据采样程序
  5. 通信程序
    b. 四轴动力学分析
    从空气动力学上分析,四轴为什么能飞起来
    c. 算法的学习
  6. 低通滤波器/低通数字滤波器
    从硬件的RC/RL/RLC低通滤波器说起
    到数字低通滤波器原理
    到程序实现
  7. 高通滤波器/高通数字滤波器
    从硬件高通滤波器说起
    到数字高通滤波器原理
    到程序实现
  8. 数字互补滤波器
    互补滤波器原理
    在程序中的使用
  9. 四元数/欧拉角
    利用传感器数据和四元数/欧拉角等数学公式,来计算出四轴的实时姿态
  10. PID算法的学习/双环PID控制
    最简单的单环PID控制
    积分分离策略的使用
    抗饱和积分策略的使用
    串级PID(双环PID)算法的使用
  11. PID参数的整定
    这块我先用matlab仿真看趋势
    然后实地去调整PID参数
    这里顺便给出word文档

这篇关于四轴飞行器原理的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/463412

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