基于apm飞控的飞行器设计与调试.doc
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基于apm飞控的飞行器设计与调试,基于apm飞控的飞行器设计与调试1.24万字我自己原创的毕业论文，仅在本站独家提交，大家放心使用 摘要 四轴飞行器是微型无人飞行器的一种，装有4个螺旋桨且螺旋桨呈十字形交叉，分为前后和左右两组(即对角线上为一组)。两组螺旋桨的旋转方向相反，可以抵消反扭力矩。螺旋桨具有固定浆距，飞行过程中只需改变四个轴的转速即可实现各种...
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基于APM飞控的飞行器设计与调试
1.24万字
我自己原创的毕业论文，仅在本站独家提交，大家放心使用
摘要 四轴飞行器是微型无人飞行器的一种，装有4个螺旋桨且螺旋桨呈十字形交叉，分为前后和左右两组(即对角线上为一组)。两组螺旋桨的旋转方向相反，可以抵消反扭力矩。螺旋桨具有固定浆距，飞行过程中只需改变四个轴的转速即可实现各种复杂运动。它是集航空设计与制造、微机电系统、高性能数字计算机等技术于一体的多学科交叉的综合性系统。他具有体积小、重量轻、成本低、机动性强，快速灵活等特点，因此有着广泛的应用前景。他[它]主要由高性能微处理器，电机驱动模块及传感器模块组成。ArduCopter项目是基于APM(ArduPilotMega)自动驾驶平台的世界领先的开源飞行器系统，硬件基于Arduino开源电子原型平台，他[]是一个完整的无人飞行器解决方案。本文介绍了APM2.5上的各个硬件，简单描述了各个硬件的作用。在搭建好ArduCopter四轴飞行器后，完成调试与测试飞行的研究工作，并对ArduCopter软件系统工作原理进行了的研究。
关键词：四轴飞行器 APM PID控制器 ArduCopter
Abstract QuadCcpter is an unmanned MAV(Micro Air Vehicle), with four propellers which are cross-shaped, Divided into two pairs of longitudinal and horizontally (as a group in a diagonal). Two propellers rotating in opposite directions , can counteract the anti- torque .The blade pitchIt of propellers is fixed, changing the rotational speed of the four propellers simply to do complex movement during the flight. It is an integrated system of a set of aviation design and manufacturing, MEMS, high-performance etc. of the integration of subjective. Because it has some features of small, light weight, low cost, highly mobility, and are fast and flexible. There is a broad prospect of application for the Quadcopters. He is mainly composed of high-performance microprocessor, motor drive module and sensor module. ArduCopter.is the leading open source multicopter UAV system based on APM (ArduPilotMega) autopilot and hardware are based on electronic platform of Arduino. It is complete UAV solution. This paper tintroduce hardwares of APM2.5 and functions of modules of APM2.5. After built up an ArduCopter we have a study of debug and flight test and do some research on ArduCopter software system.
Key words: Quadcopter APM(ArduPilotMega) PID controller ArduCopter
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 本课题研究意义 1
1.1.2 四轴飞行器发展历史 1
1.1.3 国内外发展现状 3
1.2 四轴飞行器基本原理 5
1.3 本课题研究内容 6
1.4 本文内容安排 6
第二章 四轴飞行器系统原理 7
2.1 四轴飞行原理介绍 7
2.2 硬件架构 8
2.3 控制方法及算法 9
2.3.1 飞行器姿态解算方法 9
2.3.2 PID控制 9
第三章 基于APM飞控的四轴飞行器系统 11
3.1 四轴飞行器硬件 11
3.2 APM飞控板介绍 15
3.3 软件介绍 17
3.3.1 ArduCopter四轴飞行器系统 17
3.3.2 地面控制站(Ground Control Station) 17
第四章 ArduCopter软件系统研究 19
4.1 软件系统架构 19
4.1.1 软件架构 19
4.1.2 ArduCopter软件系统组成 19
4.2 APM四轴飞行器工作原理分析 20
4.2.1 APM四轴飞行器控制原理 20
4.2.2 APM硬件系统配置初始化 21
4.3 主程序分析 23
4.3.1 飞行主程序 23
4.3.2 主循环fast_loop() 23
4.3.3 控制级PID算法 24
第五章 飞行器参数整定与试飞 26
5.1 ArduCopter配置 26
5.2 ArduCopter调试与试飞 26
第六章 总结与展望 29
致谢 30
参考文献 31
附 录 33
1.24万字
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摘要 四轴飞行器是微型无人飞行器的一种，装有4个螺旋桨且螺旋桨呈十字形交叉，分为前后和左右两组(即对角线上为一组)。两组螺旋桨的旋转方向相反，可以抵消反扭力矩。螺旋桨具有固定浆距，飞行过程中只需改变四个轴的转速即可实现各种复杂运动。它是集航空设计与制造、微机电系统、高性能数字计算机等技术于一体的多学科交叉的综合性系统。他具有体积小、重量轻、成本低、机动性强，快速灵活等特点，因此有着广泛的应用前景。他[它]主要由高性能微处理器，电机驱动模块及传感器模块组成。ArduCopter项目是基于APM(ArduPilotMega)自动驾驶平台的世界领先的开源飞行器系统，硬件基于Arduino开源电子原型平台，他[]是一个完整的无人飞行器解决方案。本文介绍了APM2.5上的各个硬件，简单描述了各个硬件的作用。在搭建好ArduCopter四轴飞行器后，完成调试与测试飞行的研究工作，并对ArduCopter软件系统工作原理进行了的研究。
关键词：四轴飞行器 APM PID控制器 ArduCopter
Abstract QuadCcpter is an unmanned MAV(Micro Air Vehicle), with four propellers which are cross-shaped, Divided into two pairs of longitudinal and horizontally (as a group in a diagonal). Two propellers rotating in opposite directions , can counteract the anti- torque .The blade pitchIt of propellers is fixed, changing the rotational speed of the four propellers simply to do complex movement during the flight. It is an integrated system of a set of aviation design and manufacturing, MEMS, high-performance etc. of the integration of subjective. Because it has some features of small, light weight, low cost, highly mobility, and are fast and flexible. There is a broad prospect of application for the Quadcopters. He is mainly composed of high-performance microprocessor, motor drive module and sensor module. ArduCopter.is the leading open source multicopter UAV system based on APM (ArduPilotMega) autopilot and hardware are based on electronic platform of Arduino. It is complete UAV solution. This paper tintroduce hardwares of APM2.5 and functions of modules of APM2.5. After built up an ArduCopter we have a study of debug and flight test and do some research on ArduCopter software system.
Key words: Quadcopter APM(ArduPilotMega) PID controller ArduCopter
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 本课题研究意义 1
1.1.2 四轴飞行器发展历史 1
1.1.3 国内外发展现状 3
1.2 四轴飞行器基本原理 5
1.3 本课题研究内容 6
1.4 本文内容安排 6
第二章 四轴飞行器系统原理 7
2.1 四轴飞行原理介绍 7
2.2 硬件架构 8
2.3 控制方法及算法 9
2.3.1 飞行器姿态解算方法 9
2.3.2 PID控制 9
第三章 基于APM飞控的四轴飞行器系统 11
3.1 四轴飞行器硬件 11
3.2 APM飞控板介绍 15
3.3 软件介绍 17
3.3.1 ArduCopter四轴飞行器系统 17
3.3.2 地面控制站(Ground Control Station) 17
第四章 ArduCopter软件系统研究 19
4.1 软件系统架构 19
4.1.1 软件架构 19
4.1.2 ArduCopter软件系统组成 19
4.2 APM四轴飞行器工作原理分析 20
4.2.1 APM四轴飞行器控制原理 20
4.2.2 APM硬件系统配置初始化 21
4.3 主程序分析 23
4.3.1 飞行主程序 23
4.3.2 主循环fast_loop() 23
4.3.3 控制级PID算法 24
第五章 飞行器参数整定与试飞 26
5.1 ArduCopter配置 26
5.2 ArduCopter调试与试飞 26
第六章 总结与展望 29
致谢 30
参考文献 31
附 录 33
