《基于单片机的微型四旋翼飞行器设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的微型四旋翼飞行器设计（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、烟台大学毕业论文（设计）摘要 本文对微型四旋翼飞行器自平衡算法进行研究，详细分析了应用互补滤波器，进行信号处理的思路和参数整定过程，应用滤波后的数据，进行飞行器姿态角度融合，解算出飞行器实时的俯仰角、翻滚角、偏航角。在解算出飞行姿态角度的基础上应用 PID算法控制四旋翼飞行器进行自平衡悬停及相关的运动姿态控制。硬件上，采用 STM32F103作为微控制器，以 MPU6050 作为四旋翼飞行器姿态传感器件，通过 AO3402MOS 管驱动四个空心杯电机改变飞行器姿态，设计结果是能准确测量飞行器姿态并将测量角度输出给相应坐标的电机，进行姿态调整。本文将从硬件、软件初始化、控制算法及调试等几个篇幅详
2、细展示整个微型四旋翼飞行器的制作过程。关键词 微型四旋翼飞行器；互补滤波算法；PD 控制算法；STM32F103;自平衡烟台大学毕业论文（设计）Abstract: This paper is a research about algorithm of Quadrotor Micro-aircraft Self-balancing. It will detailed analysis the idea about using Complementary filter deal with the digital signals and how to set the paramerers. Usin
3、g the data after filtering for fusing of Quadrotor attitude Angle and calculating the Quadrotor Micro-aircraft Pitch angle, Roll angle and Yaw angle. On the basis of flying-Angle using PID algorithm controlling Quadrotor Micro-aircraft achieves the self-balancing hovering and relating motion control
4、. Hardware uses STM32F103 as micro controller, with MPU6050 as attitude sensor of Quadrotor Micro-aircraft, through AO3402MOS tube driving four hollow cup motor to change the spacecraft attitude. The design result can accurately measure spacecraft attitude and output the measuring Angle to the corre
5、sponding coordinates of the motor and realize the attitude adjustment. This article will show the whole production process of the Quadrotor Micro-aircraft in detail from the hardware, software, the initialization, control algorithm, debug and so on.Key words: Micro four rotor aircraft;Complementary
6、filter;PD control algorithm; STM32F103; Self-balancing烟台大学毕业论文（设计）目 录1 绪 论 .11.1 本课题的研究意义及必要性 .11.2 相关领域国内外研究现状及发展趋势 .11.3 论文篇幅简介 .32 四旋翼飞行器系统分析 .42.1 系统基本原理 .42.2 系统功能要求 .52.3 系统可行性分析 .53 四旋翼飞行器总体设计 .73.1 功能模块划分 .73.2 系统模块设计图 .73.3 系统流程图 .83.4 开发工具和开发框架介绍 .83.4.1 Altium Designer 6.9 介绍 .83.4.2 Keil
7、 for ARM 介绍 .93.4.3 Serial_Digital_Scope V2 介绍 .94 四旋翼飞行器详细方案设计 .104.1 硬件模块的功能及设计 .104.1.1 最小系统板 STM32F103 模块 .104.1.2 低压差电源模块 .114.1.3 倾角传感器模块 .114.1.4 空心杯电机驱动模块 .124.1.5 NRF24L01 无线模块 .124.2 驱动程序功能及设计 .134.2.1 最小系统板初始化 .134.2.2 MPU6050 初始化 .134.2.3 NRF24L01 初始化 .134.2.4 空心杯电机驱动初始化 .145 四旋翼飞行器控制算法实现 .165.1 角度及角速度数据处理算法 .165.1.1 互补滤波器可行性分析 .165.1.2 互补滤波器算法软件实现 .
