本文關(guān)鍵詞：基于DSP的無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無(wú)人機(jī)是一個(gè)國(guó)家綜合科技實(shí)力的象征，它具備了價(jià)格低廉、安全系數(shù)高、使用靈活等諸多優(yōu)點(diǎn)，在軍事和民用領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作用。自主飛行控制系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)的核心部分，也是衡量無(wú)人機(jī)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。隨著先進(jìn)科技的發(fā)展，飛控系統(tǒng)正朝著功耗低、體積小和性能高的方向發(fā)展。 現(xiàn)代無(wú)人機(jī)的發(fā)展對(duì)飛控系統(tǒng)微型化和處理速度的要求越來(lái)越高，選擇高性能DSP處理器作為飛控系統(tǒng)核心的研究也越來(lái)越多。課題在無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)理論研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)小型無(wú)人機(jī)，提出了一套完整的基于DSP的飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和基本功能，包括飛控計(jì)算機(jī)、傳感器模塊、GPS和舵機(jī)等，并在硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了飛控系統(tǒng)的功能。同時(shí)為了使飛控系統(tǒng)具有良好的控制特性，滿足高適應(yīng)性、高靈活性和高精度的系統(tǒng)要求，設(shè)計(jì)了一種參數(shù)自適應(yīng)的模糊PID控制器，并對(duì)控制器的設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)及控制規(guī)則等進(jìn)行了詳細(xì)描述。仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的模糊PID控制器比常規(guī)PID控制器的控制性能更好，其超調(diào)小、響應(yīng)快、精度高，而且自適應(yīng)能力強(qiáng)，能夠滿足無(wú)人機(jī)自主飛行的要求。 研究表明，該設(shè)計(jì)方案具有很好的實(shí)用性和一定的通用性，，為今后的無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)人機(jī) 飛控系統(tǒng) DSP 自適應(yīng)模糊PID
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：V279;V249.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 緒論7-12
• 1.1 無(wú)人機(jī)簡(jiǎn)介7-8
• 1.1.1 無(wú)人機(jī)分類7
• 1.1.2 無(wú)人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)7-8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外無(wú)人機(jī)的研究與發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.3 飛控系統(tǒng)的發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀9-10
• 1.4 本課題的研究意義及主要內(nèi)容10-12
• 2 飛控系統(tǒng)簡(jiǎn)介12-16
• 2.1 飛行原理簡(jiǎn)介12-13
• 2.2 飛控系統(tǒng)的功能13
• 2.3 飛控系統(tǒng)的基本原理13-14
• 2.4 飛控系統(tǒng)的基本構(gòu)成14-15
• 2.5 飛控系統(tǒng)的性能指標(biāo)15
• 2.6 本章小結(jié)15-16
• 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)16-34
• 3.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求16
• 3.2 系統(tǒng)的總體硬件設(shè)計(jì)16-17
• 3.3 DSP 芯片選擇及系統(tǒng)設(shè)計(jì)17-24
• 3.3.1 DSP 芯片簡(jiǎn)介17-19
• 3.3.2 DSP 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)19-20
• 3.3.3 電源電路20-21
• 3.3.4 復(fù)位電路21
• 3.3.5 時(shí)鐘電路21-22
• 3.3.6 JTAG 接口電路22
• 3.3.7 外擴(kuò)存儲(chǔ)器電路22-23
• 3.3.8 串口電路23-24
• 3.4 傳感器模塊24-28
• 3.4.1 加速度計(jì)和陀螺儀24-26
• 3.4.2 三軸磁感應(yīng)計(jì)26-27
• 3.4.3 氣壓高度計(jì)27-28
• 3.5 GPS 模塊28-29
• 3.6 無(wú)線通信模塊29-30
• 3.7 舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路30-31
• 3.8 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路31-33
• 3.9 本章小結(jié)33-34
• 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)34-45
• 4.1 開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介34-35
• 4.2 初始化和主程序設(shè)計(jì)35-36
• 4.3 模擬 I2C 總線36
• 4.4 姿態(tài)角解算36-43
• 4.4.1 俯仰角和橫滾角的計(jì)算36-40
• 4.4.2 航向角的計(jì)算40-42
• 4.4.3 海拔高度計(jì)算42-43
• 4.5 PWM 信號(hào)產(chǎn)生43-44
• 4.6 本章小結(jié)44-45
• 5 自適應(yīng)模糊 PID 控制與仿真45-59
• 5.1 無(wú)人機(jī)數(shù)學(xué)模型45-46
• 5.2 常規(guī) PID 控制46-47
• 5.3 智能 PID 控制47
• 5.4 模糊 PID 控制器設(shè)計(jì)47-56
• 5.4.1 模糊控制原理48-51
• 5.4.2 自適應(yīng)模糊 PID 控制器的設(shè)計(jì)51-56
• 5.5 仿真研究56-58
• 5.6 本章小結(jié)58-59
• 6 總結(jié)與展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 附錄64
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文64

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 谷新宇;李宗伯;;基于雙DSP架構(gòu)的微小型無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)[J];兵工自動(dòng)化;2010年08期

2 劉柱;楊進(jìn)華;高峰;劉希佳;;小型無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀控制系統(tǒng)的研究[J];長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年02期

3 王俊彩;王福平;侯瑞峰;王成;;基于BMP085的一種便攜式海拔高度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];傳感器與微系統(tǒng);2011年12期

4 王強(qiáng);楊勝榮;賈致紅;;某型無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)[J];四川兵工學(xué)報(bào);2009年02期

5 秦瑋;閆建國(guó);孫興宏;徐鵬;;無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)縱向控制律設(shè)計(jì)及仿真[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2007年02期

6 郝恩敬;肖前貴;李志宇;;小型無(wú)人機(jī)飛行控制器硬件設(shè)計(jì)[J];信息化研究;2009年08期

7 淳于江民,張珩;無(wú)人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J];飛航導(dǎo)彈;2005年02期

8 韓冰,張秋菊,徐世錄;無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];飛航導(dǎo)彈;2005年10期

9 鄭濤,高正紅,孔祥駿;無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的仿真建模研究[J];飛行力學(xué);2002年03期

10 崔秀敏,王維軍,方振平;小型無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及其相關(guān)問題分析[J];飛行力學(xué);2005年01期

  本文關(guān)鍵詞：基于DSP的無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：420016