<正>無(wú)人機(jī)拋飛成為了一種無(wú)人機(jī)簡(jiǎn)便起飛方式的趨勢(shì),而在無(wú)人機(jī)拋飛時(shí)由于常見(jiàn)加速度計(jì)、陀螺儀等需靜置初始化以及當(dāng)初始拋飛角度傾斜過(guò)大時(shí)涉及到姿態(tài)調(diào)整收斂較慢的情況。嘗試?yán)么帕τ?jì)對(duì)地磁場(chǎng)進(jìn)行探測(cè)并完成初步PID閉環(huán)控制、姿態(tài)調(diào)整,會(huì)在一定程度上減輕后續(xù)加速度計(jì)、陀螺儀姿態(tài)調(diào)整的壓力。 

【文章來(lái)源】：電子世界. 2020,(24)

【文章頁(yè)數(shù)】：3 頁(yè)

【部分圖文】：

X-Z平面內(nèi)的測(cè)量分量圖

如圖3所示,為利用Matlab建模完成的空間中磁力計(jì)z軸探測(cè)量分布曲面,其形狀為雙面凹的雙橢圓拼接圖樣。其中,其傾斜角度受到theta角度大小控制,而其邊界總體大小受到F的大小影響。由此,我們可以設(shè)想一種利用磁力計(jì)Z軸探測(cè)量實(shí)現(xiàn)PID控制調(diào)整飛機(jī)姿態(tài)的方法。我們可以設(shè)定兩個(gè)不同半徑的球?qū)υ撉孢M(jìn)行截取,截取范圍內(nèi)的曲面則可以視為飛機(jī)達(dá)到“水平”狀態(tài)的觸發(fā)閾值,而在之前設(shè)定一定的飛機(jī)姿態(tài)調(diào)整程序完成姿態(tài)調(diào)整從而達(dá)到閾值。如圖4所示為利用兩個(gè)不同大小的球面截取閾值曲面的示意圖,兩個(gè)球的半徑需要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定大小,和F的值有密切關(guān)系。圖中,網(wǎng)格球以內(nèi),實(shí)心球以外的磁力計(jì)Z軸探測(cè)曲面視為觸發(fā)閾值曲面。配合滾珠傾斜傳感器的使用,可以實(shí)現(xiàn)上半平面閾值曲面不觸發(fā)“水平”判定情況�？梢钥吹�,所截取曲面幾乎位于垂直方向,可以實(shí)現(xiàn)控制mpu6050初始化角度控制。

由此,我們可以設(shè)想一種利用磁力計(jì)Z軸探測(cè)量實(shí)現(xiàn)PID控制調(diào)整飛機(jī)姿態(tài)的方法。我們可以設(shè)定兩個(gè)不同半徑的球?qū)υ撉孢M(jìn)行截取,截取范圍內(nèi)的曲面則可以視為飛機(jī)達(dá)到“水平”狀態(tài)的觸發(fā)閾值,而在之前設(shè)定一定的飛機(jī)姿態(tài)調(diào)整程序完成姿態(tài)調(diào)整從而達(dá)到閾值。如圖4所示為利用兩個(gè)不同大小的球面截取閾值曲面的示意圖,兩個(gè)球的半徑需要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定大小,和F的值有密切關(guān)系。圖中,網(wǎng)格球以內(nèi),實(shí)心球以外的磁力計(jì)Z軸探測(cè)曲面視為觸發(fā)閾值曲面。配合滾珠傾斜傳感器的使用,可以實(shí)現(xiàn)上半平面閾值曲面不觸發(fā)“水平”判定情況�？梢钥吹�,所截取曲面幾乎位于垂直方向,可以實(shí)現(xiàn)控制mpu6050初始化角度控制。而關(guān)于飛機(jī)姿態(tài)的PID閉環(huán)控制,則為在原mpu6050控制的姿態(tài)調(diào)節(jié)的內(nèi)外環(huán)控制基礎(chǔ)上增加一個(gè)拋飛時(shí)單獨(dú)觸發(fā)的基于磁力計(jì)控制的飛行姿態(tài)粗調(diào)節(jié)。粗調(diào)節(jié)的方法實(shí)現(xiàn)基于了由于磁力計(jì)Z軸探測(cè)量曲面建模后可以發(fā)現(xiàn)多處均為對(duì)稱并且成拋物曲面形狀,故可以通過(guò)調(diào)節(jié)探測(cè)量的大小實(shí)現(xiàn)尋找閾值的方法。即,如圖5所示,飛機(jī)的A-C電機(jī)和B-D電機(jī)分別為兩個(gè)對(duì)稱的小組實(shí)現(xiàn)兩個(gè)交叉平面的旋轉(zhuǎn)尋找閾值。這里不使用同側(cè)電機(jī)由于理論上電磁場(chǎng)的分布不存在地理東-西方向的分量則如果使用同側(cè)電機(jī)進(jìn)行閾值曲面尋找有可能發(fā)生喪失自由度,尋找到閾值曲面仍有東-西方向上飛機(jī)并不“水平”的情況發(fā)生。


本文編號(hào)：3592384