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摘 要：针对目前在低空较难实现特殊环境的拍摄问题。本论文设计了自主航拍四旋翼飞行器，它由PWM程序、传感器、飞控、电调等组合构成，以其成本低、高性能、独特的飞行方式、隐蔽性高、机动性强等优点，可以用于特殊环境和要求的生活场景的航拍，在恶劣天气和环境中的执行监视任务。还可以立体式监控演习双方对战进行状况。它能以比较低的成本，代替人出入哪些危险的环境，减少伤亡。它还可以用来参加电子设计方面的比赛，从中获取知识、经验和优异的成绩。41619
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毕业论文关键词：PWM程序；传感器；飞控；低成本
Autonomous Aerial Fixed High Tracking Four Rotor Aircraft Design
Abstract: Aiming at the low level is difficult to achieve special environment problem.Four rotor aircraft, this paper designs the autonomous aerial it by PWM program, sensors, flight control, such as electrically controlled combination form, with its low cost, high performance, unique way of flight, the advantages of high concealment and strong maneuverability, and can be used in the special environment and requirements of aerial life scene, in bad weather and environment surveillance missions.Can also be integrated monitoring exercise both sides against the state.It can with low cost, instead of human in which dangerous environment, reduce casualties.It can also be used to take part in the electronic design competition, obtain knowledge experience and excellent performance.
Key Words: PWM procedures;Ultrasonic sensor;Flight control; Low-cost
目 录
摘要 1
引言 1
1.四旋翼飞行器的市场现状及前景概述. 2
1.1四旋翼飞行器的市场现状 2
1.2四旋翼飞行器的前景 3
2.四旋翼飞行器的飞行原理 4
2.1四旋翼飞行器的飞行原理 4
3.四旋翼飞行器的硬件设计 5
3.1电机选型 7
3.2螺旋桨选型 8
3.3 pixhackf飞控 8
3.4 STM32单片机 9
3.5电源和电调选型 10
3.6线性CCD摄像机 11
4.四旋翼飞行器控制系统设计 11
4.1控制算法的分析 11
4.2控制系统流程设计 12
5.结论 13
参考文献 13
致谢 14
附录 15
自主航拍定高循迹四旋翼飞行器设计引言
在1907年世界上的第一架四旋翼飞行器被发明，由于当时技术条件的限制，一直制约着大型四旋翼飞行器的发展。在最近的几年里，随着科学技术的发展，新型材料、传感器技术、微电机和飞控技术电调的改进，以及生产技术的飞速进步，为四旋翼的发展提供了很好的硬件基础，性能更上一层楼，满足现在社会各方面的需求，人们投入到四旋翼的精力和财力越来越多，使四旋翼得到飞速的发展。微小型的四旋翼和常规的旋翼飞行器相比，它的结构比较的紧凑，可以产生比较大的升力，四旋翼更为显著的优点是，四旋翼不需要专门的反扭矩桨，因为它自身可以相互抵消反扭力矩。另外四旋翼飞行器比较轻盈，可以垂直的飞行，可以悬浮在空中，能够适用比较苛刻的地理环境，满足特殊的生产要求和任务。这使四旋翼越来越受人们的追捧，成为世界各地爱好者关注的焦点。
本论文的设计系统主要实现飞行器的平衡控制，并控制飞行器往返于A，B两点。该系统采用四轴飞机模型的产品模型转换。以单片机为核心控制单元。通过利用传感器采集的数据返回到单片机后，通过对该算法进行处理，通过脉宽调制到四个电机进行闭环控制，保持系统的平衡。通过超声波传感器实现四高旋翼定高，通过线性CCD实现循线。