四旋翼飞行器设计及控制(5kg负载)文献综述

 2021-11-01 22:23:04

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一、国内外研究及现状20世纪初期,由Richie教授协助其兄弟共同制造出来世界上第一架的旋翼式直升机,世人称之为GY.PLANE。

其分布采用十字交叉姿态,各个旋翼旋转根据动力学,可以很好的抵消力矩,并产生极大推力。

进入20世纪末期,随着高速低功耗处理器的蓬勃兴起,以及微机电系统MEMS研究的日趋成熟,再加上日益深入研究自动控制方面的算法,推动着人们研制与发展四旋翼。

由于四旋翼涉及多领域,并被日益发现的商业价值,从而得到越来越多科研者注意。

下面分别从多个发展角度,来简单介绍、了解有特色和时代性的四旋翼研究和成果。

(1)Dragonflies 四轴:Dragonflies 是一款比较常见的四轴,它通过多通道传输器和以ARM为基础的算法处理模块,飞行器的速度设定和信号输出都由此调控;其中控制系统包括:一个无线接收装置可以与遥控器对应的,三个角速度传感器,和三个加速度传感器,分别测试控制。

处理三个反向的角速度,通过微型集成芯片来处理反馈数据。

(2)Stanford 四旋翼:Stanford 大学优化制作了Dragonflies飞行器,并在自己的平台上制作了飞行器控制测试系统,斯坦福大学重新改造并优化原来Dragonflies算法设置。

新的控制系统有以下部分组成:微控制器主控制器,惯性测量单元及其传感器,超声波测距模块及其算法,蓝牙通讯模块以及GPS定位导航单元,主要实现了姿态采集和数据传输;在控制端则自主设计了PC端口软件和遥控器及第三端操作。

(3)KK四轴:KK四轴是一款比较新的四旋翼,选取ARM的8位运算器当作飞控模块。

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