杨涛远，张凤登

(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093)

基于互补融合算法的四旋翼飞行器软件设计

杨涛远，张凤登

(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093)

四旋翼飞行器作为当今一种非常流行的飞行器，涉及多学科交叉技术以及各个领域。随着相关技术的发展，四旋翼飞行器变得更加小型化与智能化，应用领域也更广。通过研究飞行控制原理与姿态解算，对四旋翼飞行器进行了软件设计。硬件选用STM32F103C8T6作为主控制器，并以MPU6050作为惯性测量模块。软件设计中采用互补融合的控制算法估算六自由度飞行姿态，并采用PID算法进行整定和控制。通过这种姿态融合，可控制飞行器平稳起停和飞行，经实验室调试效果良好。

四旋翼飞行器；姿态解算；互补融合

0 引言

随着MEMS传感器技术、控制技术等电力电子技术的飞速发展，四旋翼飞行器的发展逐渐趋于微型化和小型化。四旋翼飞行器属于无人飞行器的一种，由于控制算法不断优化，其电路板设计得更加紧凑，在社会生产中的应用也越来越广泛[1]。

四旋翼飞行器基本结构比较简单，飞行控制系统由桨叶、无刷电机、机身轴翼部分组成。本设计选择F450机架作为设计的机身，安装在机体上的无刷直流电机为四旋翼飞机提供飞行升力，中心部位也即控制中心安装了控制系统的各个模块。

如今，四旋翼飞行器得到越来越多公司的关注，对四旋翼飞行器的实用化也得到更多科技领域的支持。……