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《基于ARM的嵌入式SUAV飞控系统设计与实现高功率脉冲电源自动控制系统体系结构设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、南京航空航天大学硕士学位论文基于ARM的嵌入式SUAV飞控系统设计与实现姓名：梅羡林申请学位级别：硕士专业：导航、制导与控制指导教师：曹云峰20080101南京航空航天大学硕士学位论文摘要本课题源于空中机器人大赛参赛项目。针对比赛要求，提出了一种基于ARM的低成本、高性能的嵌入式微小无人机飞行控制系统的整体方案，并由此展开了一系列的研究工作。本文的重点是飞行控制系统的姿态确定系统设计和飞行控制系统的硬件设计及实现。本文首先回顾了国内外微小无人机发展历程，介绍了其研究现状，并指出了微小无人机的发展趋势。根据需求设计了低价位、高性能的嵌入式微小无人机飞行控制系
2、统的整体方案。设计了低成本、低功耗的微小无人机的姿态确定系统方案，利用姿态四元数、龙格库塔法、高斯牛顿法和扩展卡尔曼滤波器估计出系统的姿态矩阵；对姿态确定方案进行了仿真。设计了基于ARM的飞行控制系统的硬件部分，包括电源及复位电路，UART、SPI、JTAG等接口电路，PWM信号发生电路，A/D采样电路及前置电路，光电耦合电路等；完成了整个飞控系统PCB板制作以及对所设计电路的调试工作，使得系统运转正常。最后针对本文设计的硬件平台进行了启动代码等系统底层软件的编写和调试，建立了系统的启动环境。关键词：微小无人机，飞行控制系统，ARM，姿态确定系统，Boot
3、loaderi基于ARM的嵌入式UAV飞控系统设计及实现ABSTRACTThisthesisworksmainlyondesignandrealizationaembeddedflightcontrolsystemforMiniUAV(Unmannedaerialvehicles),whichislow-cost,smallvolume,lowpowerconsumptionandhighperformance.ThepurposeoftheworkisforattendingtheNationalAerialRoboticsCompetition.The
4、refore,aseriesofresearcheshasbeencarriedoutthoroughly.Thethesisfocusesonthedesignofattitudedeterminationsystemanditshardwaresystem.Inchapter1,thethesisreviewsthehistoryofdevelopingtheMiniandMicroUAV，thenintroducestheactualityofthem,andpointsoutthedevelopmentdirectionoftheMiniandMi
5、croUAV.Inchapter2,theconceptualdesignofthewholeembeddedflightcontrolsystemforminiUAVisintroduced,whichisexpectedtobealowcost,lowpowerconsumptionsystembuthavinghighperformance.Inchapter3,thelow-cost,lowpowerconsumptionattitudedeterminationsystemisintroduced.Basedonthequaternion,the
6、EKF(ExtendedKalmanFilter)isusedtofilterthequaternion,andthentheattitudedeterminationsystemissimulated.Furthermore,functionalmoduleandthewholehardwaresystemaredesignedinchapter4and5,whicharebasedontheARM(AdvancedRISCMachines),includingthepowersupportingcircuit,resetcircuit,theUART,
7、SPIandJTAGinterfacecircuit,theA/Dconversion,andPWMgeneratingcircuit.Allofthesecircuitsaredebuggedandchecked.Intheend,thebootcodeandotherboardsupportsoftwareofthesystemarecompiledanddebuggedtoestablishthebootenvironmentforthesystem.Keywords:MicroandMiniUnmannedAerialVehicles,flight
8、controlsystem,ARM,AttitudeDetermi
