四轴飞行器自稳系统.doc

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1、四轴飞行器自稳系统姿态控制+高度控制+位移控制其中姿态控制是指由飞行器通过IMU姿态结算后进行PID控制，实现自身最小化倾斜；高度控制是指飞行器利用激光得到高度后，实现飞行器定高悬停；位移控制是指利用摄像头采集地面图像，传回电脑后提取地面参考系，然后再由飞行器利用得到的位移与参考点对比后作出控制，实现飞行器最小范围内水平飘移。最终实现飞行器的稳定悬停。硬件实现（初步）：1.主控芯片选用TI公司的tms320f28335，主要用于IMU姿态解算，控制算法等功能；2.辅助芯片采用omap3530芯片，主要用于飞行器的wifi无线数传，以及视频处理等功能；3.其他外围器件如姿态传感

2、器为ADIS16405，超声波传感器SRF02，摄像头OV7610等等(注:电子罗盘预留)；4.电调部分原型为MK的电调，重新画板做四合一电调；5.机架螺旋桨等机械方面打算购买或定做；板级实现：如上图所示，DSP功能主要分为两大部分：姿态解算和控制算法。其中姿态解算需要采集IMU及电子罗盘的数据，控制算法是利用PID来控制电机的转速，辅以超声波或GPS的定高，camera的位移定位使飞机定点悬停。另外超声波采用了阵列形式，一颗位于飞机下端用来定高，四颗位于飞机四周用来避障报警。ARM主要负责视频图像的采集及压缩，并将其连同飞机的姿态数据通过wifi传给上位机，另外DSP部分使

3、用的位移定位也是建立在视频图像的采集基础之上的。后期功能设想：飞行器的避障飞行，实现飞行器的自主飞行一段距离，并能避开中间的障碍物。