【摘要】：近年來,無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展,復(fù)雜多變的工作環(huán)境對無人機(jī)的可靠性與容錯能力提出了更高的要求,其中,提高飛行控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性是解決這一問題的關(guān)鍵。本文采用余度技術(shù),成功開發(fā)出了一款可適用于多旋翼無人機(jī)的多余度飛行控制器,滿足無人機(jī)輕便靈活與高容錯率的工作需求。首先,是對單體控制系統(tǒng)的設(shè)計研究。分為主控系統(tǒng),動力系統(tǒng)與通信系統(tǒng)三部分。主控系統(tǒng)采用STM32F405作為控制器,同時集成各種傳感器模塊。動力系統(tǒng)以四旋翼飛行器為基礎(chǔ)平臺,由電機(jī)模塊提供飛行動力。通信系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)傳輸與圖像傳輸,完成地面控制臺對無人機(jī)飛行姿態(tài)的控制以及無人機(jī)實時圖像傳輸功能。其次,在單體控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計出多余度控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用空間冗余的方法,由三套主控系統(tǒng)與一套電機(jī)控制系統(tǒng)組成。將故障屏蔽與系統(tǒng)重構(gòu)相結(jié)合,作為余度系統(tǒng)的管理方案�？刂扑惴ú捎们梆丳ID算法,根據(jù)對無人機(jī)的傳感器數(shù)據(jù)與故障數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后建立的最佳模型,完成對電機(jī)系統(tǒng)的控制。最后,采取局部到整體的方法,對傳感器功能進(jìn)行測試,通過故障注入的方式檢測該控制系統(tǒng)的容錯能力,將仿真與實際測試相結(jié)合,根據(jù)所得數(shù)據(jù)對系統(tǒng)各部分進(jìn)行完善,以達(dá)到實際應(yīng)用需求。
【圖文】：

第二章 多旋翼無人機(jī)飛控系統(tǒng)總體設(shè)計架構(gòu)7圖 2.1 控制系統(tǒng)整體架構(gòu)圖2.1.2 動力系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)本文的多余度飛控系統(tǒng)機(jī)架采用 X4 架構(gòu) 450 軸距碳纖維材質(zhì)骨架。電機(jī)采用銀燕 2450KV，電調(diào)選用好盈 40A。電池采用 3S 航模鋰電池。圖 2.2 為整體設(shè)計實物圖。圖 2.2 整體設(shè)計實物圖

1.2 動力系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)本文的多余度飛控系統(tǒng)機(jī)架采用 X4 架構(gòu) 450 軸距碳纖維材質(zhì)骨架。電機(jī)采用銀 2450KV，電調(diào)選用好盈 40A。電池采用 3S 航模鋰電池。圖 2.2 為整體設(shè)計實物圖。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V279;V249.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2597413