電機(jī)驅(qū)動(dòng)用tb6612，PWM和計(jì)數(shù)器都是用PWM外設(shè)，MPU6050軟狀態(tài)解算
上傳時(shí)間： 2022-03-21
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針對(duì)四軸飛行器飛行性能不穩(wěn)定和慣性測(cè)量單元(IMU)易受干擾、存在漂移等問題,利用慣性傳感器MPU6050采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),以經(jīng)典互補(bǔ)濾波為基礎(chǔ),提出一種可以自適應(yīng)補(bǔ)償系數(shù)的互補(bǔ)濾波算法,該算法在低通濾波環(huán)節(jié)加入PI控制器,依據(jù)陀螺儀測(cè)得的角速度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)PI控制器補(bǔ)償系數(shù)。飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)采用雙閉環(huán)PID控制方法,姿態(tài)解算的歐拉角作為系統(tǒng)外環(huán),陀螺儀角速度作為系統(tǒng)內(nèi)環(huán)。最后,搭建以NI my RIO為核心控制器的四軸飛行器,通過Lab VIEW實(shí)現(xiàn)算法和仿真,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,自適應(yīng)互補(bǔ)濾波算法可以準(zhǔn)確解算姿態(tài)信息,雙閉環(huán)PID控制超調(diào)量小、反應(yīng)靈敏,控制系統(tǒng)基本滿足飛行要求。
標(biāo)簽： mpu6050 互補(bǔ)濾波 四旋翼飛控系統(tǒng) 雙閉環(huán)PID LabVIEW語言
上傳時(shí)間： 2022-06-13
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[摘要]在天線單元設(shè)計(jì)中采用了高頻、低噪聲放大器，以減弱天線熱噪聲及前面幾級(jí)單元電路對(duì)接收機(jī)性能的影響；基于超外差式電路結(jié)構(gòu)、鏡頻抑制和信道選擇原理，選用G P2010芯片實(shí)現(xiàn)了射頻單元的三級(jí)變頻方案，并介紹了高穩(wěn)定度本振蕩信號(hào)的合成和采樣量化器的工作原理，得到了導(dǎo)航電文相關(guān)提取所需要的二進(jìn)制數(shù)字中頻衛(wèi)星信號(hào)。[被屏蔽廣告]關(guān)鍵詞：GPS接收機(jī)靈敏度超外差鎖相環(huán)頻率合成利用GPS衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位時(shí)，用戶接收機(jī)的主要任務(wù)是提取衛(wèi)星信號(hào)中的偽隨機(jī)噪聲碼和數(shù)據(jù)碼，以進(jìn)一步解算得到接收機(jī)載體的位置、速度和時(shí)間（PVT）等導(dǎo)航信息。因此，GPS接收機(jī)是至關(guān)重要的用戶設(shè)備。目前實(shí)際應(yīng)用的GPS接收機(jī)電路一般由天線單元、射頻單元、通信單元和解算單元等四部分組成，如圖1所示。本文在分析GPS衛(wèi)星信號(hào)組成的基礎(chǔ)上，給出了射頻前端GP2010的原理及應(yīng)用。1GPS 衛(wèi)星信號(hào)的組成GPS衛(wèi)星信號(hào)采用典型的碼分多址（CDMA）調(diào)制技術(shù)進(jìn)行合成（如圖2所示），其完整信號(hào)主要包括載波、偽隨機(jī)碼和數(shù)據(jù)碼等三種分量。信號(hào)載波處于L波段，兩載波的中心頓率分別記作L1和1.2，衛(wèi)星信號(hào)參考時(shí)鐘頻率f0為10.23MHz，信號(hào)載波L1的中心頻率為ro的154倍頻，即：fL.1=154×f0-1575，42MHz（1）其波長(zhǎng)A 1-19.03cm：信號(hào)載波12的中心頻率為f0的120倍頻，即：fL.2-120X f0-1227.60M1z（2）其波長(zhǎng)A 2-24.42cm.兩載波的頻率差為347.82M1z，大約是12的28.3%，這樣選擇載波頻率便于測(cè)得或消除導(dǎo)航信號(hào)從GPS衛(wèi)星傳播至接收機(jī)時(shí)由于電離層效應(yīng)而引起的傳播延遲誤差，偽隨機(jī)噪聲碼（PR N）即測(cè)距碼主要有精測(cè)距碼（P碼）和粗測(cè)距碼（C/A碼）兩種。其中P碼的碼率為10.23M12、C/A碼的碼率為1.023MHz。數(shù)據(jù)碼是GPS衛(wèi)星以二進(jìn)制形式發(fā)送給用戶接收機(jī)的導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)，又叫導(dǎo)航電文或D碼，它主要包括衛(wèi)星歷、衛(wèi)星鐘校正、電離層延遲校正、工作狀態(tài)信息、C/A碼轉(zhuǎn)換到捕獲P碼的信息和全部衛(wèi)星的概略星歷：總電文由1500位組成，分為5個(gè)子幀，每個(gè)子幀在6s內(nèi)發(fā)射10個(gè)字，每個(gè)字30位，共計(jì)300位，因此數(shù)據(jù)碼的波特率為50bps.
上傳時(shí)間： 2022-06-19
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近些年來，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)服務(wù)中的應(yīng)用越來越廣闊，已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)，擁有自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，也是一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。美國(guó)的GPS（全球口星定位系統(tǒng)）是最具有開創(chuàng)意義的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，其全球性，全能性，全天候性的導(dǎo)航定位，定時(shí)，測(cè)速優(yōu)勢(shì)在諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)與GPS有很多的相同性。而我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（COMPASS）是自主開發(fā)并具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)，覆蓋我國(guó)本土及周邊區(qū)域的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。雖然當(dāng)前我國(guó)的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展迅速，但是其它兩個(gè)系統(tǒng)，尤其是GPS系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)用十分廣泛，發(fā)展的相對(duì)成熟。所以在擁有自主產(chǎn)權(quán)的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)保障的同時(shí)，兼容GPS和GLONASS這兩個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)來達(dá)到最佳的導(dǎo)航效果無疑是各份保障系統(tǒng)最經(jīng)濟(jì)可行的方案。這種COMPASS+GPS+GLONASS模式的兼容性接收機(jī)就是組合導(dǎo)航接收機(jī)。1.組合導(dǎo)航接收機(jī)功能簡(jiǎn)介組合導(dǎo)航接收機(jī)最基本的功能是接收北斗衛(wèi)星信號(hào)，通過解算得到用戶位置，速度，時(shí)間等信息，同時(shí)內(nèi)嵌可以接收和處理GPS信號(hào)，GLONASS信號(hào)的模塊。三系統(tǒng)可以人工切換使其工作在單一系統(tǒng)模式，也可以切換到多系統(tǒng)模式下工作，同時(shí)還可以根據(jù)各系統(tǒng)狀態(tài)自動(dòng)切換到最佳導(dǎo)航狀態(tài)。在工作的同時(shí)組合導(dǎo)航接收機(jī)還會(huì)實(shí)時(shí)上傳導(dǎo)航數(shù)據(jù)給上位機(jī)，為了用戶可以方便直觀的了解數(shù)據(jù)中道含的信息，同時(shí)控制接收機(jī)根據(jù)需要傳送測(cè)量等信息，就需要開發(fā)上位機(jī)軟件。本文介紹的就是為這種組合導(dǎo)航接收機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)的上位機(jī)軟件。該軟件不僅可以應(yīng)用于這種組合接收機(jī)，也適用于北斗接收機(jī)。
標(biāo)簽： 北斗導(dǎo)航 接收機(jī) GPS
上傳時(shí)間： 2022-06-24
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四軸起飛時(shí)，發(fā)出觸發(fā)信號(hào)使導(dǎo)航模塊開始工作，同時(shí)讀取ICM20602的加速度計(jì)、陀螺儀數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)卡爾曼濾波后姿態(tài)解算，對(duì)角度與角速度采取串級(jí)PID調(diào)節(jié)。控制系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)主要有ICM20602濾波算法，姿態(tài)解算算法、串級(jí)PID控制算法和定高部分控制算法。礙于篇幅所限，下面介紹最重要的串級(jí)PID控制算法和定高部分控制算法。地理坐標(biāo)系中重力的水平分量為零，僅用三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)無法計(jì)算出航向角，由于巡線機(jī)器人保持穩(wěn)定飛行只需要橫滾角（roll）和俯仰角（pitch），所以四元數(shù)轉(zhuǎn)換成歐拉角。定高控制算法采用的是增量式PID控制，定高控制的輸出最后與姿態(tài)控制的輸出疊加到四個(gè)電機(jī)的控制中。數(shù)據(jù)濾波使用的是低通濾波，采用近三次的平均值。為了防止姿態(tài)對(duì)激光測(cè)距的影響及減小高度控制對(duì)姿態(tài)控制的干擾使用歐拉角來校正高度值，即Hight=(float)Hight*(cos(roll)* cos(pitch))。將四元數(shù)轉(zhuǎn)換后的歐拉角與陀螺儀測(cè)出來的角速度進(jìn)行串級(jí)PID控制，其中歐拉角作為外環(huán)，角速度作為內(nèi)環(huán)。外環(huán)的PID以及內(nèi)環(huán)的PD設(shè)定值為測(cè)試數(shù)據(jù)值。由于內(nèi)環(huán)的角速度控制不需要無靜差,所以內(nèi)環(huán)采用PD控制,為防止測(cè)量的誤差造成較大影響,外環(huán)積分需要限幅。
標(biāo)簽： 傳感器
上傳時(shí)間： 2022-06-24
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STM32飛控源碼,stm32f103主控，陀螺儀數(shù)據(jù)傳感，外加姿態(tài)解算算法
標(biāo)簽： stm32
上傳時(shí)間： 2022-07-08
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高度數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確獲取是飛控系統(tǒng)研制過程中極其重要的一環(huán)，是保證無人飛行器按照一定高程工作、平穩(wěn)著陸的先決條件。但對(duì)于低成本慣性導(dǎo)航解算，位置漂移嚴(yán)重[]，雖可通過加速度計(jì)姿態(tài)校正來抑制部分漂移，但解算出的速度與位置仍然不準(zhǔn)確。因此需利用除慣導(dǎo)外的其它傳感器測(cè)量值作為位置觀測(cè)量參與濾波，在抑制位置漂移的情況下，修正速度與加速度，提高高程數(shù)據(jù)的精度。目前文獻(xiàn)中大多是將慣性導(dǎo)航作為一個(gè)整體，對(duì)慣導(dǎo)的三維位置及速度進(jìn)行濾波。如SINS/GPS組合導(dǎo)航，通過組合導(dǎo)航對(duì)SINS速度及位置漂移進(jìn)行抑制[2][3]。但是當(dāng)只需要高度方向上的數(shù)據(jù)時(shí)，此種做法往往計(jì)算量大，步驟繁瑣，且整體濾波兼顧經(jīng)度、緯度、高程等多個(gè)因素，反而影響了高度方向的濾波效果，且當(dāng)SINS/GPS組合導(dǎo)航中的GPS信號(hào)較差時(shí)，得到的高度觀測(cè)量誤差也大。可見，當(dāng)單一的高度傳感器觀測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，濾波后的高度也會(huì)出現(xiàn)異常。針對(duì)單傳感器無法適應(yīng)復(fù)雜工作環(huán)境的缺點(diǎn)，本文結(jié)合GPS、氣壓計(jì)及慣導(dǎo)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，來抑制慣導(dǎo)高度方向上的發(fā)散。通過構(gòu)建GPS與氣壓計(jì)數(shù)據(jù)的權(quán)重模型獲得高度方向觀測(cè)量，使用互補(bǔ)濾波算法融合慣導(dǎo)數(shù)據(jù)與求得的觀測(cè)量得到更為精確的高度觀測(cè)值。算法簡(jiǎn)易，魯棒性好，可在嵌入式飛控板中實(shí)時(shí)運(yùn)行。
上傳時(shí)間： 2022-07-16
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四軸飛行器擁有四個(gè)旋翼，屬于多旋翼直升機(jī)。四軸飛行器具有四個(gè)成對(duì)稱分布的旋翼。它通過控制四個(gè)旋翼的旋轉(zhuǎn)速度而非機(jī)械結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)各種飛行動(dòng)作。四軸飛行器具有成本低、機(jī)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、沒有機(jī)械結(jié)構(gòu)、飛行穩(wěn)定性好、重量輕、有利于小型化無人化等特點(diǎn)。因此可以應(yīng)用在人無法到達(dá)的一些復(fù)雜環(huán)境之中。目前四旋翼飛行器等多旋翼飛行器已經(jīng)在很多行業(yè)比如航空拍攝、遙感勘測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)控、軍事偵察、噴灑農(nóng)藥中得到了廣泛的應(yīng)用，并已經(jīng)形成了相關(guān)產(chǎn)業(yè)。四旋翼飛行器具有非線性控制、控制量多、飛行姿態(tài)控制過程復(fù)雜等特性。本課題基于實(shí)現(xiàn)四軸飛行器低成本小型化通用化的思路，通過研究剖析四旋翼飛行器飛行的原理，根據(jù)其數(shù)學(xué)模型和控制系統(tǒng)的功能要求，在MCU上實(shí)現(xiàn)了四旋翼飛行器的姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取、飛行姿態(tài)解算以及飛行姿態(tài)控制。本課題硬件上采用stm32系列STM32F103C8T632位處理器作為主控制器負(fù)責(zé)分析處理數(shù)據(jù)，根據(jù)姿態(tài)運(yùn)算結(jié)果，輸出電機(jī)控制信號(hào)；主要使用慣性測(cè)量單元MPU-6050等傳感器模塊用于姿態(tài)信息的檢測(cè)；采用場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)空心杯電機(jī)；藍(lán)牙模塊負(fù)責(zé)和上位機(jī)進(jìn)行通信以實(shí)時(shí)采集飛行數(shù)據(jù)便于分析測(cè)試。整個(gè)軟硬件系統(tǒng)均基于模塊化設(shè)計(jì)的思想。各傳感器采集飛行器的傳感器數(shù)據(jù)都使用通用數(shù)字接口和MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通信。軟件上，編寫飛行姿態(tài)控制軟件，在stm32單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)了四元數(shù)法和卡爾曼濾波算法，解算出飛行器正確的姿態(tài)角，并使用PID控制進(jìn)行姿態(tài)角的閉環(huán)控制，穩(wěn)定飛行姿態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本課題設(shè)計(jì)的四軸飛行器能夠較好的自主達(dá)到穩(wěn)定飛行狀態(tài)，抗擾動(dòng)能力強(qiáng)。飛行姿態(tài)控制算法完全實(shí)現(xiàn)了使四旋翼飛行器能在室內(nèi)平穩(wěn)飛行的控制要求。
標(biāo)簽： Arduino stm32單片機(jī) 四旋翼飛行器
上傳時(shí)間： 2022-07-17
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01 課程介紹及導(dǎo)學(xué).mp4 10.2M2019-03-26 15:07 02 項(xiàng)目介紹及展示.mp4 24.5M2019-03-26 15:07 03 項(xiàng)目流程介紹及分析（1）.mp4 28.4M2019-03-26 15:07 04 項(xiàng)目流程介紹及分析（2）.mp4 17.7M2019-03-26 15:07 05 項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)分析之藍(lán)牙介紹.mp4 19.6M2019-03-26 15:07 06 項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)分析之藍(lán)牙模塊HC-05介紹.mp4 30.5M2019-03-26 15:07 07 項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)分析之傳感器和存儲(chǔ)技術(shù).mp4 6.9M2019-03-26 15:07 08 項(xiàng)目重難點(diǎn)分析之藍(lán)牙協(xié)議介紹.mp4 27.4M2019-03-26 15:07 09 項(xiàng)目重難點(diǎn)分析之藍(lán)牙模塊HC-05小demo（1）.mp4 25.4M2019-03-26 15:07 10 項(xiàng)目重難點(diǎn)分析之藍(lán)牙模塊HC-05小demo（2）.mp4 31.9M2019-03-26 15:07 11 項(xiàng)目重難點(diǎn)分析之藍(lán)牙模塊HC-05小demo（3）.mp4 44.9M2019-03-26 15:07 12 項(xiàng)目重難點(diǎn)分析之藍(lán)牙模塊HC-05小demo（4）.mp4 31.9M2019-03-26 15:07 13 項(xiàng)目重難點(diǎn)分析之運(yùn)動(dòng)傳感器數(shù)據(jù)解算，報(bào)警策略，存儲(chǔ)策略.mp4 29.2M2019-03-26 15:07 14 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)之硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介.mp4 26.2M2019-03-26 15:07 15 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)之嵌入式軟件的總體設(shè)計(jì).mp4 23M2019-03-26 15:07 16 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)之嵌入式軟件各個(gè)模塊的設(shè)計(jì).mp4 48.3M2019-03-26 15:07 17 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)之軟硬件聯(lián)調(diào)及項(xiàng)目小結(jié).mp4 28.5M2019-03-26 15:07 思維導(dǎo)圖.rar
標(biāo)簽： 加工技術(shù) 中的應(yīng)用 模具制造
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標(biāo)簽： Visual_C 數(shù)字圖像處理 典型 算法
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