基于DSP的四旋翼无人飞行器控制系统

本文以四旋翼飞行器为研究对象,以TMS320F28335为核心,搭建飞行器硬件平台,实现四旋翼飞行器的姿态控制。详细介绍了控制系统硬件设计方法,采用基于RBF神经网络整定的PID控制策略,最终实现了飞行器的垂直起降、稳定悬停和便携设备超远程控制。     

微小型四旋翼飞行器的研究现状与关键技术

微小型化是世界无人机发展的重要方向之一.对一种新颖的微小型四旋翼无人飞行器进行了介绍,综合了微小型四旋翼飞行器的概念和特性,然后主要从机构设计和飞行控制两方面介绍了世界微小型四旋翼飞行器的发展现状,详细叙述了小型四旋翼飞行器的发展技术路线.在此基础之上,进一步分析了相关的关键技术问题,并对未来发展、应用前景作了展望.最后介绍了某微小型四旋翼飞行器研究进展情况.     

四旋翼飞行器无刷直流电机调速系统的设计

提出了一种适用于飞行器上的无传感器型无刷直流电机的控制方案。采用ATmega8作为系统控制器,利用片内模拟比较器,通过比较电机非导通绕组的反电动势与虚拟中点电压得到过零点时刻,并延迟30°电角度作为电机换相时刻。利用MOS管设计了三相桥式驱动电路,采用单边PWM控制方式实现电机调速,采用三段式启动方法实现了电机的软启动。软硬件结合实现了MOS管自检、过流保护、欠压保护的功能,提高了系统的安全性。实验表明,调速系统性能良好,能正常驱动新西达2217外转子式无刷直流电机。     

小型四旋翼飞行器控制系统的设计与实现

当今四旋翼无人机得到了广泛的应用,如管网、巡视、航拍测绘等,与此同时四旋翼市场呈现出小型化的发展趋势。为了提供更多轻便型四旋翼的学习参考,文章设计了一款小型四旋翼飞行器,采用了STM32F103C8T6为主控制器,通过MPU6050传感器获取机体的飞行姿态,系统应用了串级PID控制算法实现了对四旋翼飞行器飞行姿态的调节。实验结果表明,系统较为稳定,该飞行器在飞行运动的过程中姿态较为稳定。     

基于DSP的四旋翼飞行器视觉导航避障系统研究

国内外学者对无人机技术进行了大量研究,特别是在对无人机的控制和自主着陆等方面的研究有了丰硕的研究成果。但针对无人机如何有效规避障碍物这一问题依旧值得深究,特别是在大城市,无人机在作业时会遇到很多复杂的地形和大大小小的障碍物,避障这一问题在没有得到根本解决前就依旧需要寻找更行之有效的解决措施。一方面为了弥补GPS全球定位导航局部分失效的缺点(如在建筑物密集地带和在室内作业),另一方面为了代替INS惯性导航系统漂移误差的影响,该项目中将光流避障算法理论应用于视觉避障的研究,让无人机能精准的避开障碍物,这一技术经过多次测试并不断完善,有希望成为无人机发展的新突破。     

基于AVR单片机的四旋翼飞行器的设计

四旋翼飞行器具有机械结构简单、成本低、事故率低、重量轻等优点,因此应用前景广泛。文章以Arduino Mega2560单片机为核心控制器设计一架小型四旋翼飞行器。首先,通过主控制器、惯性测量单元、遥控通信模块、电源与驱动模块完成系统的硬件结构设计。其次,采用卡尔曼滤波来消除干扰,以及利用四元数算法解算出飞行姿态角控制电机的转速,并通过双闭环串级PID控制来调节飞行器的平衡性。最后采用C语言编写控制程序,软硬件联机调试并进行实地飞行测试。测试结果证明,四旋翼飞行器可以很好地平稳起飞,并且可以完成自稳、悬停等运作,达到了设计目的。     

基于LPC1752的四旋翼飞行器控制系统设计

四旋翼飞行器具有结构简单,质量轻,易于控制,能够垂直起降和自由悬停等优点。本文以LPC1752作为控制核心,对四旋翼飞行器控制系统进行研究和设计,硬件设计主要包括无线通信、传感器模块和电机驱动。软件设计主要完成对各个模块的控制以及数据的采集和处理。     

基于Zynq 7000的四旋翼飞行器设计

利用软硬件协同设计思想,论文设计实现了基于Zynq7000 SOC的四旋翼飞行器系统。Zynq 7000是Xilinx公司的一款高性能嵌入式微处理器,集成了ARM Cortex-A9和FPGA的双核资源。在进行四旋翼飞行器系统设计时,对硬件平台和功能任务进行合理的规划,充分发挥Zynq 7000软硬件协同设计的优势。一方面利用ARM核执行灵活度较高的运算任务,包括飞行器飞控程序,飞行器的姿态解算和电机控制信号输出等;另一方面利用FPGA核实现基本逻辑和高速接口,包括遥控器信号解码、传感器数据接口以及电机控制等。可为航拍和测控业务中四旋翼飞行器的开发提供一定的参考。     

基于信息融合技术的四旋翼飞行器稳定性设计

针对四旋翼飞行器的惯性传感器漂移、GPS精度差及使用环境受到限制等因素导致的难以稳定悬停的问题,提出了利用改进信息融合处理算法,加装光流传感器和超声波传感器,使四旋翼飞行器对自身的姿态位置及运动状态能更准确的估计,从而实现稳定的调整,通过仿真及实际测试表明：改进后得到的飞行器的姿态及位置估算更为接近理想值,同时飞行器的平稳性得到很好的改善。     

四旋翼自主飞行器跟踪系统设计

此飞行器跟踪系统是针对四旋翼飞行器具有图像采集处理、目标追踪、姿态控制以及定高飞行的要求进行设计的。该系统采用RX23T和STM32f407VG作为系统的主控芯片, MPU6050三轴陀螺仪作为飞行姿态反馈机构。定高飞行是通过超声波模块实时采集的对地高度数据, 并由STM32f407VG进行处理, 然后根据程序设定的高度值实时调节无刷电机的转速。摄像头进行图像信息采集, 图像通过RX23T对目标的颜色进行识别反馈给STM32f407VG进行处理, 最后调节电机转速以达到目标追踪。测试结果表明, 该系统定性与准确性达到设计要求。     

四旋翼无人机飞行控制系统设计研究

根据模块化思想分别对四旋翼无人机[1]硬件系统的控制器模块、传感器模块、电源模块、执行机构模块以及遥控器模块[2-3]进行了详细的阐述,并给出了相应的电路设计。根据硬件系统所需的要求设计了飞行控制系统软件方案总体流程图,最后根据图形化语言LabVIEW设计了一套基于四旋翼无人机飞行控制系统的显示界面用来实时采集四旋翼无人机飞行器姿态角的数据[4],通过转台实验分析证明,文中所设计四旋翼无人机飞行控制系统满足最初预期效果,为进一步研究奠定了理论基础。     

基于DSP的无刷直流电动机的模糊控制系统研究

介绍一种数字信号处理器（DSP）控制的无刷直流电机控制系统。利用TMS320IF2407的运动控制接口形成单片DSP控制的电机系统。采用霍尔元件检测转子磁极位置,形成电子换相逻辑。由pi进行速度和电流控制,用模糊逻辑进行位置控制,文中讨论了模糊变量的域的选取和变域控制方法。最后给出了实验结果和结论。     

基于DSP的无刷直流电机速度控制系统

为实现无刷直流电机的精确可控性,应用TI公司的TMS320LF2407ADSP作为控制器建立了无刷直流电机全数字三闭环控制系统,并介绍了该电动机控制系统的硬件结构及软件流程.该系统的控制算法采用变速积分PID算法,经分析,该控制系统不仅成本低,结构简单,方便扩展,而且系统响应速度快,稳定性好.     

基于DSP的无刷直流电机控制器设计与实现

介绍了无刷直流电机的工作原理和控制方式,并提出了一种基于DSP技术无刷直流电机控制器设计方案,DSP将CPU、PWM波发生单元和数据采集单元等外设都集成在一片DSP上,提高了系统集成度和抗干扰性,并使得系统的升级更加容易。实验表明,基于DSP的无刷直流电机控制系统稳态和动态性能良好,达到了一般伺服系统的性能要求。     

基于DSP的数字舵机控制系统

以DSP芯片TMS320F2812为控制器设计了数字舵机控制系统,分析了系统的组成,充分利用了DSP芯片适合于电机运动控制系统的特点,设计了电流、转速、位置三闭环的无刷直流电机控制系统。本文介绍了系统的原理、硬件设计及控制策略,并进行试验研究。试验结果表明,此系统具有良好的动态和静态特性。     

高可靠航空永磁无刷直流电机伺服控制系统设计

本文针对航空机电作动器高可靠性要求,设计了一套永磁无刷直流电机伺服控制系统,详细介绍了系统构型、关键参数设计和保护电路设计。采用电气隔离方式,实现了电机功率驱动部分和算法控制部分的隔离,抑制了故障蔓延。通过设计电机过/欠压保护、电流保护和软启动保护工作机制,实现了电机驱动的高可靠性工作。实验结果表明,本文设计的永磁无刷直流电机伺服控制系统功能性能完善、信号采集精度高、电机保护机制完备,具有很高的可靠性和实用性。     

基于IPM的三相无刷直流电机控制系统的设计

以DSP为核心设计了一种基于智能功率模块（IPM）的无刷直流电机控制系统。阐述了IPM的控制策略、光耦隔离驱动、相关保护和作用,同时介绍了系统组成和断路器动作的策略,并给出了软硬件设计。实验结果表明,该控制系统可减少开关操作的涌流、过电压等暂态过程,与现有的模拟控制电路相比,其结构简单。     

基于ADMCF340的永磁无刷直流电机控制系统设计

随着直流无刷电机应用领域的不断扩大,对控制系统的稳定性和实时性提出了更高的要求。以DSP芯片AD-MCF340为控制核心,设计了永磁无刷直流电机的控制系统,并给出了部分硬件电路图和控制软件流程图。该系统利用DSP芯片的快速运算功能和面向电机控制的专用外围设备,实现了电流、速度的全数字双闭环控制。研究结果表明,该系统稳定可靠,实时性良好,为永磁无刷直流电机的广泛应用提供了一定的理论参考依据和工程实际方法。     

基于TMS321LF2407A DSP的感应电动机转矩-转速特性测定系统

论述了直流测功机自动测定感应电动机转矩-转速特性的原理及系统结构.具体设计了励磁调节电路、电枢外接电彳电阻电路、转速信号处理电路、转矩信号处理电路、电平转换电路、电流信号调理电路以及串口通信电路,并基于数字信号处理器TMS320LF2407A设计了控制电路.实验证明,该系统能够较好地测定感应电动机的转矩-转速特性.     

电动汽车的DSP控制系统设计

介绍了一种电动汽车用的全数字稀土永磁无刷直流电动机控制系统,本系统以TI公司生产的专用于数字电机控制的DSP芯片TMS320LF2407,采用DC DC变换器提升电池的电压,用IR2132驱动IPM功率开关,实现了全数字PWM控制,实践证明该系统能够降低成本,增强系统性能,同时能够胜任各种操作要求。