基于stm32的四轴飞行器——开题报告-4页.pdf

"基于stm32的四轴飞行器设计" 本设计的主要目标是设计并制作一个基于STM32的四轴飞行器，实现四轴飞行器的稳定飞行。该设计将使用STM32F103作为核心芯片，配合6轴加速度传感器MPU6050，高速马达及驱动电路，来实现四轴飞行器的状态信息获取、数据处理和驱动控制。 研究内容： 1. 系统组成：系统由主控STM32F103处理器、6轴加速度传感器MPU6050、电机驱动电路、无线通信电路、电源电路、调试电路等组成。 2. 系统结构框图：STM32F103主控加速度传感器MPU6050电机驱动电路等组成的系统结构框图。 3. 飞行器状态信息的测量：使用STM32F103驱动6轴加速度传感器MPU6050，编写程序获得飞行器的状态信息。 4. 程序设计：采用C语言完成程序设计，控制流程包括初始化、发送转换命令和数据采集命令。 5. 测量数据处理：利用STM32F103的高速运算速度，处理由6轴加速度传感器MPU6050传送来的状态信息，输出不同的PWM波形驱动高速马达带动旋翼高速旋转产生升力。 研究方法和技术路线： 1. 系统组成和系统结构框图的设计 2. 飞行器状态信息的测量和数据处理 3. 程序设计和软件实现 4. 系统调试和测试 预期成果： 1. 设计并制作一个四轴飞行器，实现四轴飞行器的稳定飞行。 2. 实现飞行器状态信息的实时获取和数据处理。 3. 实现高速马达的驱动控制和PWM波形的输出。 研究意义： 1. 四旋翼飞行器是一种体型较小、无人驾驶的飞行器，具有结构简单、成本低、便于维护和制造等优势。 2. 四旋翼飞行器可以在军事领域实施战场侦查、目标定位、单位跟踪、电子干扰甚至火力支援等任务。 3. 四旋翼飞行器也可以在民用和科技领域进行重大灾害侦查、搜寻与救援工作等。 可行性论证： 1. 近年来，四旋翼飞行器技术已经趋于成熟，关键元器件的成本也越来越低。 2. 本人已经搜集了一些资料，学习了一些四轴飞行器的硬件电路及控制方法。 3. 专业实验室现有的计算机、单片机开发板和相关调试设备充足，且运行状态良好。 主要参考文献目录： 1. 李尧. 四旋翼飞行器控制系统设计[D]. 大连：大连理工大学， 2013. 2. 姜强 . 四旋翼无人飞行器航模自动驾驶仪设计与实现[D]. 成都：电子科技大学，2013. 3. 乔维维 . 四旋翼飞行器飞行控制系统研究与仿真[D]. 太原：中北大学， 2012. 4. Invensense. ITG-3200 Product Specification[Z]. Sunnyvale: Invensense, 2010 5. ST. LIS3VDQ [Z]. Switzerland: ST, 2005 6. 秦勇 , 赵杰，王晓宁 . 基于椭圆拟合误差补偿算法的数字磁罗盘[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学机器人研究所，2009 7. ST. LIS3LV02DQ[Z]. Switzerland: ST, 2009 8. zouchangjun.FREERTOS实时内核实用指南 [Z]. 出版地不详，出版者不详，2009 9. 秦永元 . 惯性导航 [M]. 北京: 科学出版社， 2006，287-38