四轴飞行器自稳系统
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...
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。
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