四旋翼飛行器飛行控制系統(tǒng)研究與仿真.pdf

1、四旋翼飛行器是一種電動的、能夠垂直起降的、多旋翼式無人飛行器。近些年來，隨著飛行控制理論、機(jī)電一體化技術(shù)、傳感器技術(shù)等的飛速發(fā)展，四旋翼飛行器的應(yīng)用前景越來越廣闊，并受到了越來越廣泛地關(guān)注。
　　本文針對一種四旋翼飛行器，根據(jù)其動力學(xué)特性建立了數(shù)學(xué)模型，并以CycloneⅡEP2C8Q208C型號的FPGA芯片為控制核心，設(shè)計了四旋翼飛行控制器的硬件系統(tǒng)，最后通過實(shí)驗(yàn)仿真進(jìn)行了性能測試和結(jié)果分析。本文完成了如下的主要工作：

2、　　將四旋翼飛行控制系統(tǒng)分成旋翼控制子系統(tǒng)、傳感器子系統(tǒng)和通信子系統(tǒng)，通過分析其飛行原理，對各個子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、整體硬件電路進(jìn)行了設(shè)計。
　　應(yīng)用捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航原理設(shè)計了飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)，整合傳感器采集到的數(shù)據(jù)使其準(zhǔn)確的反映出飛行器當(dāng)前的飛行姿態(tài)，用于下一步的姿態(tài)控制。為解決導(dǎo)航系統(tǒng)姿態(tài)角緩慢發(fā)散的缺陷，本文給出了姿態(tài)角的校正方法，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了校正方法的有效性。
　　對所設(shè)計的四旋翼飛行器建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，從動力學(xué)和運(yùn)動