四旋翼飞行平台控制系统设计*

2016-12-02余单奕嵇佳辉郝立果

电子技术应用 2016年10期

关键词：卡尔曼滤波单片机信号

余单奕，嵇佳辉，郝立果

（1.天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院，天津 300222；2.天津职业技术师范大学工程实训中心，天津 300222）

四旋翼飞行平台控制系统设计*

余单奕1，嵇佳辉1，郝立果2

（1.天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院，天津 300222；2.天津职业技术师范大学工程实训中心，天津 300222）

以Atmega128单片机为核心，通过MPU6050传感器采集3轴加速度和陀螺仪数据，将采集到的数据经过卡尔曼滤波，然后通过四元素与欧拉角的转换，最终求解出飞行器在空中的飞行姿态。将遥控模块给定的期望信号与当前飞行器所处的姿态进行对比，然后经过系统中PID的自动调节，消除期望值与实际姿态之间存在的误差，使其可以在较恶劣的环境下稳定地飞行，完成各种飞行动作。最终实现四旋翼飞行器稳定飞行的控制要求。

Atmega128；MPU6050；卡尔曼滤波；四元素；欧拉角

0　引言

四旋翼飞行平台作为一种利用旋翼产生的空气动力来克服自身重力飞行的动力装置模型，飞控人员只需通过操控地面站就能对飞行器进行控制，具有成本低、无人化、灵活高效和隐蔽性好等优点，被广泛运用于军事、民用和科学研究领域。本文介绍了一种基于Atmega128单片机的四旋翼飞行控制系统，通过采集三轴加速度和陀螺仪数据，解算出飞行器的姿态，并通过控制四个旋翼的转速输出实现对飞行平台的稳定控制。