电机驱动用tb6612,PWM和计数器都是用PWM外设,MPU6050软状态解算
上传时间: 2022-03-21
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针对四轴飞行器飞行性能不稳定和惯性测量单元(IMU)易受干扰、存在漂移等问题,利用惯性传感器MPU6050采集实时数据,以经典互补滤波为基础,提出一种可以自适应补偿系数的互补滤波算法,该算法在低通滤波环节加入PI控制器,依据陀螺仪测得的角速度实时调节PI控制器补偿系数。飞行器姿态控制系统采用双闭环PID控制方法,姿态解算的欧拉角作为系统外环,陀螺仪角速度作为系统内环。最后,搭建以NI my RIO为核心控制器的四轴飞行器,通过Lab VIEW实现算法和仿真,实验结果表明,自适应互补滤波算法可以准确解算姿态信息,双闭环PID控制超调量小、反应灵敏,控制系统基本满足飞行要求。
标签: mpu6050 互补滤波 四旋翼飞控系统 双闭环PID LabVIEW语言
上传时间: 2022-06-13
上传用户:bluedrops
[摘要]在天线单元设计中采用了高频、低噪声放大器,以减弱天线热噪声及前面几级单元电路对接收机性能的影响;基于超外差式电路结构、镜频抑制和信道选择原理,选用G P2010芯片实现了射频单元的三级变频方案,并介绍了高稳定度本振荡信号的合成和采样量化器的工作原理,得到了导航电文相关提取所需要的二进制数字中频卫星信号。[被屏蔽广告]关键词:GPS接收机灵敏度超外差锁相环频率合成利用GPS卫星实现导航定位时,用户接收机的主要任务是提取卫星信号中的伪随机噪声码和数据码,以进一步解算得到接收机载体的位置、速度和时间(PVT)等导航信息。因此,GPS接收机是至关重要的用户设备。目前实际应用的GPS接收机电路一般由天线单元、射频单元、通信单元和解算单元等四部分组成,如图1所示。本文在分析GPS卫星信号组成的基础上,给出了射频前端GP2010的原理及应用。1GPS 卫星信号的组成GPS卫星信号采用典型的码分多址(CDMA)调制技术进行合成(如图2所示),其完整信号主要包括载波、伪随机码和数据码等三种分量。信号载波处于L波段,两载波的中心顿率分别记作L1和1.2,卫星信号参考时钟频率f0为10.23MHz,信号载波L1的中心频率为ro的154倍频,即:fL.1=154×f0-1575,42MHz(1)其波长A 1-19.03cm:信号载波12的中心频率为f0的120倍频,即:fL.2-120X f0-1227.60M1z(2)其波长A 2-24.42cm.两载波的频率差为347.82M1z,大约是12的28.3%,这样选择载波频率便于测得或消除导航信号从GPS卫星传播至接收机时由于电离层效应而引起的传播延迟误差,伪随机噪声码(PR N)即测距码主要有精测距码(P码)和粗测距码(C/A码)两种。其中P码的码率为10.23M12、C/A码的码率为1.023MHz。数据码是GPS卫星以二进制形式发送给用户接收机的导航定位数据,又叫导航电文或D码,它主要包括卫星历、卫星钟校正、电离层延迟校正、工作状态信息、C/A码转换到捕获P码的信息和全部卫星的概略星历:总电文由1500位组成,分为5个子帧,每个子帧在6s内发射10个字,每个字30位,共计300位,因此数据码的波特率为50bps.
上传时间: 2022-06-19
上传用户:zhaiyawei
近些年来,卫星导航系统在我国的国民经济建设和社会服务中的应用越来越广阔,已经发展成为一个巨大的产业,拥有自己的卫星导航系统,也是一个国家综合实力的重要标志。美国的GPS(全球口星定位系统)是最具有开创意义的卫星导航系统,其全球性,全能性,全天候性的导航定位,定时,测速优势在诸多领域都有广泛的应用。俄罗斯的GLONASS系统与GPS有很多的相同性。而我国的北斗卫星导航系统(COMPASS)是自主开发并具有完全知识产权,覆盖我国本土及周边区域的卫星导航系统。虽然当前我国的北斗卫星系统发展迅速,但是其它两个系统,尤其是GPS系统在我国的应用十分广泛,发展的相对成熟。所以在拥有自主产权的北斗卫星系统保障的同时,兼容GPS和GLONASS这两个导航系统来达到最佳的导航效果无疑是各份保障系统最经济可行的方案。这种COMPASS+GPS+GLONASS模式的兼容性接收机就是组合导航接收机。1.组合导航接收机功能简介组合导航接收机最基本的功能是接收北斗卫星信号,通过解算得到用户位置,速度,时间等信息,同时内嵌可以接收和处理GPS信号,GLONASS信号的模块。三系统可以人工切换使其工作在单一系统模式,也可以切换到多系统模式下工作,同时还可以根据各系统状态自动切换到最佳导航状态。在工作的同时组合导航接收机还会实时上传导航数据给上位机,为了用户可以方便直观的了解数据中道含的信息,同时控制接收机根据需要传送测量等信息,就需要开发上位机软件。本文介绍的就是为这种组合导航接收机设计开发的上位机软件。该软件不仅可以应用于这种组合接收机,也适用于北斗接收机。
上传时间: 2022-06-24
上传用户:bluedrops
四轴起飞时,发出触发信号使导航模块开始工作,同时读取ICM20602的加速度计、陀螺仪数据,对数据卡尔曼滤波后姿态解算,对角度与角速度采取串级PID调节。控制系统算法设计主要有ICM20602滤波算法,姿态解算算法、串级PID控制算法和定高部分控制算法。碍于篇幅所限,下面介绍最重要的串级PID控制算法和定高部分控制算法。地理坐标系中重力的水平分量为零,仅用三轴陀螺仪和三轴加速度计无法计算出航向角,由于巡线机器人保持稳定飞行只需要横滚角(roll)和俯仰角(pitch),所以四元数转换成欧拉角。定高控制算法采用的是增量式PID控制,定高控制的输出最后与姿态控制的输出叠加到四个电机的控制中。数据滤波使用的是低通滤波,采用近三次的平均值。为了防止姿态对激光测距的影响及减小高度控制对姿态控制的干扰使用欧拉角来校正高度值,即Hight=(float)Hight*(cos(roll)* cos(pitch))。将四元数转换后的欧拉角与陀螺仪测出来的角速度进行串级PID控制,其中欧拉角作为外环,角速度作为内环。外环的PID以及内环的PD设定值为测试数据值。由于内环的角速度控制不需要无静差,所以内环采用PD控制,为防止测量的误差造成较大影响,外环积分需要限幅。
标签: 传感器
上传时间: 2022-06-24
上传用户:默默
STM32飞控源码,stm32f103主控,陀螺仪数据传感,外加姿态解算算法
标签: stm32
上传时间: 2022-07-08
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高度数据的准确获取是飞控系统研制过程中极其重要的一环,是保证无人飞行器按照一定高程工作、平稳着陆的先决条件。但对于低成本惯性导航解算,位置漂移严重[],虽可通过加速度计姿态校正来抑制部分漂移,但解算出的速度与位置仍然不准确。因此需利用除惯导外的其它传感器测量值作为位置观测量参与滤波,在抑制位置漂移的情况下,修正速度与加速度,提高高程数据的精度。目前文献中大多是将惯性导航作为一个整体,对惯导的三维位置及速度进行滤波。如SINS/GPS组合导航,通过组合导航对SINS速度及位置漂移进行抑制[2][3]。但是当只需要高度方向上的数据时,此种做法往往计算量大,步骤繁琐,且整体滤波兼顾经度、纬度、高程等多个因素,反而影响了高度方向的滤波效果,且当SINS/GPS组合导航中的GPS信号较差时,得到的高度观测量误差也大。可见,当单一的高度传感器观测数据出现异常时,滤波后的高度也会出现异常。针对单传感器无法适应复杂工作环境的缺点,本文结合GPS、气压计及惯导系统的优点,来抑制惯导高度方向上的发散。通过构建GPS与气压计数据的权重模型获得高度方向观测量,使用互补滤波算法融合惯导数据与求得的观测量得到更为精确的高度观测值。算法简易,鲁棒性好,可在嵌入式飞控板中实时运行。
上传时间: 2022-07-16
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四轴飞行器拥有四个旋翼,属于多旋翼直升机。四轴飞行器具有四个成对称分布的旋翼。它通过控制四个旋翼的旋转速度而非机械结构来实现各种飞行动作。四轴飞行器具有成本低、机体结构简单、没有机械结构、飞行稳定性好、重量轻、有利于小型化无人化等特点。因此可以应用在人无法到达的一些复杂环境之中。目前四旋翼飞行器等多旋翼飞行器已经在很多行业比如航空拍摄、遥感勘测、实时监控、军事侦察、喷洒农药中得到了广泛的应用,并已经形成了相关产业。四旋翼飞行器具有非线性控制、控制量多、飞行姿态控制过程复杂等特性。本课题基于实现四轴飞行器低成本小型化通用化的思路,通过研究剖析四旋翼飞行器飞行的原理,根据其数学模型和控制系统的功能要求,在MCU上实现了四旋翼飞行器的姿态数据的获取、飞行姿态解算以及飞行姿态控制。本课题硬件上采用stm32系列STM32F103C8T632位处理器作为主控制器负责分析处理数据,根据姿态运算结果,输出电机控制信号;主要使用惯性测量单元MPU-6050等传感器模块用于姿态信息的检测;采用场效应管驱动电路来驱动空心杯电机;蓝牙模块负责和上位机进行通信以实时采集飞行数据便于分析测试。整个软硬件系统均基于模块化设计的思想。各传感器采集飞行器的传感器数据都使用通用数字接口和MCU进行数据交换和通信。软件上,编写飞行姿态控制软件,在stm32单片机上实现了四元数法和卡尔曼滤波算法,解算出飞行器正确的姿态角,并使用PID控制进行姿态角的闭环控制,稳定飞行姿态。实验结果表明,本课题设计的四轴飞行器能够较好的自主达到稳定飞行状态,抗扰动能力强。飞行姿态控制算法完全实现了使四旋翼飞行器能在室内平稳飞行的控制要求。
上传时间: 2022-07-17
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01 课程介绍及导学.mp4 10.2M2019-03-26 15:07 02 项目介绍及展示.mp4 24.5M2019-03-26 15:07 03 项目流程介绍及分析(1).mp4 28.4M2019-03-26 15:07 04 项目流程介绍及分析(2).mp4 17.7M2019-03-26 15:07 05 项目关键技术点分析之蓝牙介绍.mp4 19.6M2019-03-26 15:07 06 项目关键技术分析之蓝牙模块HC-05介绍.mp4 30.5M2019-03-26 15:07 07 项目关键技术分析之传感器和存储技术.mp4 6.9M2019-03-26 15:07 08 项目重难点分析之蓝牙协议介绍.mp4 27.4M2019-03-26 15:07 09 项目重难点分析之蓝牙模块HC-05小demo(1).mp4 25.4M2019-03-26 15:07 10 项目重难点分析之蓝牙模块HC-05小demo(2).mp4 31.9M2019-03-26 15:07 11 项目重难点分析之蓝牙模块HC-05小demo(3).mp4 44.9M2019-03-26 15:07 12 项目重难点分析之蓝牙模块HC-05小demo(4).mp4 31.9M2019-03-26 15:07 13 项目重难点分析之运动传感器数据解算,报警策略,存储策略.mp4 29.2M2019-03-26 15:07 14 项目实现之硬件设计简介.mp4 26.2M2019-03-26 15:07 15 项目实现之嵌入式软件的总体设计.mp4 23M2019-03-26 15:07 16 项目实现之嵌入式软件各个模块的设计.mp4 48.3M2019-03-26 15:07 17 项目实现之软硬件联调及项目小结.mp4 28.5M2019-03-26 15:07 思维导图.rar
上传时间: 2013-07-22
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上传时间: 2013-07-24
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