杨述斌，黄俊榕

武汉工程大学电气信息学院，湖北武汉 430205

基于实时操作系统的小型四轴飞行器设计

杨述斌，黄俊榕

武汉工程大学电气信息学院，湖北武汉 430205

针对四轴飞行器控制实时性较差的问题，提出了一种利用移植实时操作系统的STM 32单片机进行飞行器控制的解决方案.以32位ARM（Advanced RISCMachines）微控制器STM 32F103CB单片机作为飞行器的控制芯片，采用四元数结合PID（proportion，integral&derivative）控制算法并利用RTX（Real-Time eXtension）实时操作系统对四轴飞行器进行姿态控制，同时使用多传感器并发处理技术实现了四轴飞行器的数据采集.实验表明，本设计实现了四轴飞行器上，控制信号和电池电量数据的双向、快速传输，获取的姿态信息精度高，四轴飞行器姿态角更新更迅速且易操作，提高了飞行器运行的稳定性，具有实时性.

RTX实时操作系统；STM32F103CB；四轴飞行器；并发处理

四轴飞行器是一种比较新型化的飞行器，目前国际上对四轴飞行器的研究比较热门，它在民用与军事领域都拥有十分广阔的应用前景.四轴飞行器的灵活性主要体现在能够在空中自由悬停和快速移动两个方面.与传统的直升飞机相比，他的机械结构简单，因此成本较低；操控方便，因此稳定性较高［1］.四轴飞行器除了可用于航拍之外，还有诸如大气气象数据采集、运送物资等方面的应用［2］.

针对四轴飞行器的姿态控制问题，学者们提出了不同的控制算法，例如自适应控制方法、针对无人机的不确定性和非线性问题设计的DI/QFT控制器等.本……