基于stm32的四旋翼无人机控制系统设计

摘要

基于stm32的四旋翼无人机飞行控制器设计的目的是通过对四旋翼无人机系统软件的优化设计，不断提高无人机的研发技术，使无人机更加智能化、人性化，从而降低无人机的操作难度，使无人机的适用范围不断扩大，为各行各业提供便利。本文从实际应用角度出发,研究和设计了四旋翼无人机的飞行控制器,通过采用高性能 stm32 单片机作为无人机主控芯片完成了无人机的机体控制总体结构、电源和控制电路以及各种通信电路等相关技术的设计,重点探讨了无人机的外形及飞行装置。在四旋翼型无人机自动控制系统中,电机可以作为其主要的动力源,通过给出不同的信号传感器来自动控制各个旋翼的运转速度,并根据各个旋翼的反馈信号来自动调整各个旋翼的运转角度。本文主要通过对四旋翼无人机余度飞控系统、无人机系统软件程序编辑以及飞控系统硬件设计等方面进行了研究与实现。

一、系统功能

飞行控制系统本身是一个多状态、多参数、非线性、多任务的动态耦合系统。系统设计需要满足高精度、高可靠性和高实时性的要求。在原有硬件电路实现的条件下，软件设计和编码则需要考虑采样周期和计算周期的协调、数值溢出、边界条件等问题。飞控联动系统的设计方案采用的是实时联动性较强、可靠性较高的新型多任务联动软件飞控系统，涉及多个子程序系统的数据流。主要任务有：传感器数据采集、航路引导计算、控制律计算、航路点与指令信息数据通信。首先要保证无人机运动姿态的平衡稳定和位置的正确，并按照之前设定的路线图进行准确飞行。

二、总体设计

基于stm32单片机的四旋翼无人机控制系统设计，使用了 STM32F103RB 型单片机作为图像处理模块、24 路舵机控制板作为飞行控制器。具体的运行流程是使用单片机完成各种图像处理与运行动作的决策，并将动作指令传送到运动控制器中，运动控制器再传回动作执行状态以及传感器信号。通过传送回来的画面对无人机进行控制，实现无人机动作的调试和无人机视觉系统的调试。整个运行流程是一个闭环控制系统，所以其工作总体设计架构图如图 2-1 所示。

源码获取

下方名片联系我即可！！


大家点赞、收藏、关注、评论啦 、查看👇🏻获取联系方式👇🏻