[问答]

如何去实现一种四旋翼自主飞行器的设计呢

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 四旋翼自主飞行器是由哪些模块组成的？如何去实现一种四旋翼自主飞行器的设计呢？ 0
2021-11-12 06:20:09　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 32 个回答。邀请回答风来吴山该类别下有 32 个回答。邀请回答举报 caokyo 相关推荐 • 如何去实现一种四旋翼飞行器的设计呢 1960 • 四旋翼飞行器怎么样？ 1045 • 四旋翼飞行器 7100 • 多旋翼自主飞行器（C题） 9825 • 求一种基于STM32F103CBT6的微型四旋翼飞行器的设计方案 1326 • 四旋翼飞行器 4495 • 我想做一个四旋翼飞行器，该用什么驱动器和电机呢？ 5781 • 怎样去搭建一种APM飞控开发环境呢 1848 • 请问如何入手四轴飞行器 961 • 如何去实现一种四轴飞行器的硬件设计呢 1552 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 　　1.方案设计　　1.1姿态传感器的选择　　1.1.1加速度计　　加速度检测芯片有ADXL345、BMA180以及MPU6050等。ADXL345是ADI公司于2008年推出的具有SPI和IIC数字接口的三轴加速度计，有体积小、功耗低、可变量程、高分变率的特点。但是，在工作时电压要稳定，否则会降低测量的精确度，因为每一个工作电压点的零点漂移不一致，所以使用该芯片时，对供电系统的要求比较高。MPU6050是一款整合了3轴加速度计和3轴陀螺仪的六轴测量仪器，而且可以从第二个IIC接口连接其器传感器，比如磁力传感器，这样可以从IIC端口以单一数据流的形式，向应用端输出完整的9轴数据，MPU6050自带了硬件加速器引擎（DMP： Digital Motion Processor），可以直接输出欧拉角数据。　　1.1.2陀螺仪　　角速度检测的芯片有L3GD2H、IGT32000和MPU6060等，IGT3200是世界上第一个单芯片，IIC总线接口数字输出，3轴MEMS陀螺仪集成电路，对3D鼠标、游戏和三维远程控制有广泛的应用，其测量的角速度精度为16位，分辨率为14.375deg/s，最大测量范围位2000deg/s，工作电压2.6V。　　1.1.3电子罗盘　　电子罗盘有AK8975、HML5883L等，它是一种导航工具，能够提供机体的航向和姿态。电子罗盘是一种重要的导航工具，能实时提供移动物体的航向和姿态。HMC5883L是一种贴片式的高集成模块，内部含有12位的模数转换器，并带有数字接口的弱磁传感器芯片，可将模拟量转换为数字量输出。测量范围为+-8高斯，导航精度可达2度。AK8975内置13位的AD转换器，灵敏度为0.3μT/LSB，含有IIC和四线SPI接口，内置振荡器，用于内部时钟源，内部还安置了磁源，可以自检。　　1.1.4融合了角速度计和角速度计的模块　　市面上有姿态角测量的模块，直接通过串口TX输出欧拉角，模块内部带有MPU，比如JY901，该模块融合了地磁测量，数据输出频率达到200Hz，含有GPS接口。姿态解算含有动态卡尔曼滤波，使用该模块可以直接串口读数据，去除了主控姿态解算的压力。但是不能再提高获取原始数据的速度，而且在工作时不能有强烈的振动，否则，获取的数据会出错。　　经过上面各种器件的比较，选取MPU9150作为姿态检测芯片，其内部集成了MPU6050和AK8975，是一款九轴惯性传感芯片。这样保证了角速度、加速度、电磁场的测量的精度，又使飞控板设计的面积大大小，减少了成本。　　1.2循迹传感器的选择　　1.2.1反射式光电开关　　反射式光电开光是一种红外线产品，是一种小型光电元器件，能够检测出放射的光强的变化。它由一个红外发射管和一个红外接收管组成，发射波长是780nm-1mm，发射器内置一个校准镜头，经过反射射向接收器，当有物体经过，或者物体的颜色改变，都会改变反射光线的强度。白色和黑色对光的吸收程度有很大的差别，根据该原理可以识别轨迹。反射式光电开光在壁障，循迹中应用广泛。但是光照因素对其检测有很大的影响，不同的关照环境下反射的光线强度大有不同，会使调试带来麻烦。　　1.2.1光流传感器　　光流发法是图像分析的重要方法，特别是在视觉运动研究中有着举足轻重的作用，它的原理是从二维的图像序列中检测物体的运动、提取运动参数，并且分析物体运动的相关规律。PX4Flow是一款智能光学流动传感器。传感器拥有原生 752×480像素分辨率，计算光学流的过程中采用了4倍分级和剪裁算法，计算速度达到250Hz（白天，室外），具备非常高的感光度。与其他滑鼠传感器不同，它可以以120Hz（黑暗，室内）的计算速度在室内或者室外暗光环境下工作，而无需照明LED。你也可以对它重新编程，用于执行其他基础的，高效率的低等级机器视觉任务。PX4FLOW模块使用USB和UART2输出MAVLink协议包，可以使用地面站软件QGroundControl从模块读取数据，主控可以通过IIC端口来获取相应的数据，　　主要数据是x轴、y轴的移动速度和移动距离。光流算法是基于每个像素点变化来计算的，所以光流传感器测量时要求被测面有纹理特征，特别不能是单色面，否则计算就不准确。而我们要循的轨迹是一条以白色为底面黑色的直线，所以光流传感器不太适合。　　1.2.3摄像头　　摄像头的功能是图像采集，通过对图像的分析来寻找轨迹，并计算出机体偏离轨迹的程度，所以用摄像头循迹，是种很好的选择。不同型号的摄像头的分辨率不同，一般分辨率决定了摄像头产品的价格，在循迹的应用中，对摄像头的分辨率要求不高，设计从成本的角度考虑，选择OV2640摄像头来进行图像采集。　　1.3测高传感器的选择　　1.3.1气压计　　在同一环境下，气压是随高度的变化而变化的，每升高12m，大气压下降1mmHg（1毫升水银柱）或者每上升9m，大气压降低100Pa。根据该原理，可以通过气压计测量不同位置的气压变化来计算出高度的变化。MS5611是由瑞士推出的一款I²C和SPI总线接口的高分辨率气压传感器。MS5611提供了一个精确的24位数字温度值和压力值以及不同的操作模式，可以提高转换速度并优化电流消耗，分辨率达到10cm，体积尺寸是5mmX3mmX1mm，可以集成在移动设备中。由于机体飞行高度只要求在0到4m的范围内，所以，10cm的误差对于定高来说还是比较大的。　　1.3.2超声波传感器　　超声波测距原理是超声波发射装置向某一方向发射超声波，与此同时开始计时，超声波在空气中传播，当碰到障碍物就立刻返回来，超声波接收器收到反射波就停止计时。（超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据发送到接收经过的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离（s），即：s=340t/2）常见的超声波测距模块有US-100、URF02、HC_SR04等。US-100超声波测距模块可测范围是2cm~4.5m，拥有2.4~5.5V的宽电压输入范围，静态功耗低于2mA，内部自带了温度传感器，可对测距结果进行校正，内带看门狗，工作稳定可靠，同时具有GPIO，串口两种通信方式，为了获取数据的方便，选择串口方式获取数据。　　2.硬件设计　　2.1 结构与功能　　飞行器由机架、电机、电调、螺旋桨、电池、飞控板、图像处理系统、超声波模块、2.4G无线模块等组成，四旋翼飞行器结构形式如图2.1所示。　　机架为整个飞行器提供骨架支撑，采用 F330型号的机架，材质为尼龙和纤，硬度强，耐炸机。电机和桨提供动力，电调将直流电转换成三相交流，为电机提供电力，电池则为整个系统提供电力。　　飞控板则为飞行器的大脑，控制其飞行。飞控板应比赛要求则自主研发，采用TM4C123G为微处理器。飞控板中含有姿态检测芯片，以获取飞行姿态数据。图像处理系统为飞行器的眼睛，对地面轨迹图像经过二值化及滤波处理，再经过特定的计算得出飞飞行器相对地面轨迹的位置。最后以数据包通过串口发送给飞控。　　超声波模块检测飞行高度，以串口的形式发给飞控。2.4G无线模块是飞行器与地面站的沟通桥梁，通过地面站可以监控飞行器的飞行状态，还可以用地面站调整PID参数。　　2.2 TM4C123G基本应用系统　　TM4C123G基本系统由时钟系统、复位系统、SWD调试及下载系统等组成。　　时钟系统为单片机工作提供节拍，石英晶体振荡器比TM4C123G内部的RC振荡更精准、更稳定。设计采用外部16Mhz的晶体振荡器，再由TM4C123G内部的PLL将时钟达到80Mhz，作为系统时钟。具体电路如图1.2.1所示，其中12pF的电容的作用是帮助晶体起振。OSC_0和OSC_1分别接TM4C123G的OSC0输入管脚和OSC1输出管脚。　　复位系统包含手动复位和上电复位。手动复位是当程序跑飞或者需要程序从头开始运行时，通过按键来进行复位；上电复位是单片机在上电启动时，为了能使CPU以系统各部件处于确定的状态，并从初态开始工作，通过RC充电原理进行自动复位。复位电路如图2.2.2所示，图中100欧姆的电阻起保护电容的作用。　　对于SWD调试及下载系统，可以直接将下载器的信号线接入TM4C123G的SWCLK和SWDIO引脚，再将下载器和目标芯片供地即可。下载接口采用1X4的单排针，引脚排序为+3.3V、SWCLK、GND、SWDIO。　　2.3MPU9150电路设计　　MPU9150和MPU有两种通信方式，一中是SPI，另一种是IIC，用SPI方式至少的用三根信号线，而IIC只需要两根线，为了降低设计的复杂性采用IIC通信模式。MPU6050外围元件的配置，可以通过它的数据手册来确定。I2C接口采用的是OpenDrain机制，器件本身只能输出低电平，不能主动输出高电平，只能通过外部上拉电阻RP将信号线拉至高电平，所以IIC总线上的上拉电阻是必须的。上拉电阻的大小会对时序有影响，对信号的上升和下降时间也有影响。IIC上拉电阻有一个计算公式：Rmin={Vdd（min）-0.4V}/3mA，Vdd是供电电压。Rmax=（T/0.874）c，（T=1us100KHz，T=0.3us400KHz），其中C是Buscapacitance。Rp最大值由总线最大容限（Cbmax）决定，Rp最小值由Vdd与上拉驱动电流（最大取3mA）决定。系统的Vdd是3.3V，MPU9105灌入端口的电流是3mA而TM4C123G的最小灌入电流是2mA，所以上拉驱动电流取3mA，Rmin≈1K。MPU9105的Cb=10pF，TM4C123G的Cb=50pF。通信速率要求是400kHz，所以Rmax≈2k。所以上拉电阻选取常用值1.5k。具体电路如图2.3.1所示。　　2.4循迹单元的设计　　图像处理对CPU的要求比较高，如果用主控TM4C123G来处理，由于多种任务的处理频率和内存的限制，很难实现。所以采用协处理器（STM32F407）来对摄像头数据进行处理，在通过串口将处理的数据传给主控。为了方便安装摄像头，将图像处理做成一个单独的模块，再通过连接线与主控相连。摄像头和处理器的接线有很多，其中含有SCCB接口，是一种控制接口，控制图像传感器芯片的运行，和IIC接口兼容；数字视频接口（Digital Video Port），包含了信号线和数据线，是个10位的数字接口，其支持8为位数据，ALIENTEK OV2640 模块采用默认的 8位连接方式。在布线布线时得注意，常用的设计规则有：（1）时钟源到负载的连线尽量短，线应较宽。（2）信号的负载过大时，在一个驱动器上不要驱动其他信号，特别是其他时钟。（3）注意不同时钟之间，时钟与其他信号之间的干扰，避免多种信号平行布线（可采用屏蔽层隔离的办法）（4）多个设备需要严格的同步时钟时，可采用H形网络，以保证时钟源到每个负载的延迟相等。（5）驱动高频时钟的器件应很好地去耦。（6）屏蔽线和双绞线一般能得到比线路板走线更好的效果。SCL和SDA属于控制线，走线时，尽量不要和D0-D7的数据线在一起。D0-D7尽量并行走线，且长度尽量相等。　　2、软件设计　　2.1姿态解算　　姿态解算方法有四元数法和方向余弦法，四元素法是通过四元素来记录机体的状态，再将四元数转换成欧拉角，以欧拉角作为直观的数据。　　一种比较常见的四元数法是Mahony互补滤波算法，特点是加速度对角速度进行补偿，达到消除积分误差的方法。从角速度计获取的角度是通过对角度的积分而得到的，由于角度速度计短期测得的值比较准确，但时间一长，由于温漂的问题，进过积分之后，得到的角度会有很大的误差。加速度计短期值不太准确，噪声比较大，但通过低通滤波之后，长期的值比较准确。根据两者的特点，利用加速度计对角速度计进行补偿来消除积累误差。对机体姿态解算，需要得到x轴、y轴、z轴的角速度和角速度，还有解算的周期。加速度和角速度就可以通过MPU9150来获取，周期就有主控的定时器产生。下面是姿态解算的步骤：　　1.将加速度原始数据归一化，转换成单位加速度，公式如下：　　norm = sqrt（axax + ayay + azaz）; 　　ax = ax / norm; 　　ay = ay / norm; 　　az = az / norm; 　　2.把四元数转换换成“方向余弦矩阵”中的第三列的三个元素。地理坐标系的重力向量，转到机体坐标系，正好是这三个元素。所以vx、vy、vz，其实就是机体坐标参照系上，换算出来的重力单位向量，公式如下：　　vx = 2（q1q3 - q0q2）; 　　vy = 2（q0q1 + q2q3）; 　　vz = q0q0 - q1q1 - q2q2 + q3q3; 　　3.对加速度单位向量和重力单位向量进行叉积，该叉积的向量仍在机体坐标系上，而陀螺仪的积分误差也是在机体坐标系上的，而且和叉积成正比，正好可以用来修正角速度计，所以对角速度计的修正直接体现在对机体的修正，公式如下：　　ex = （ayvz - azvy）; 　　ey = （azvx - axvz）; 　　ez = （axvy - ayvx）; 　　4.由于具体的比例系数未知的，所以采用PI调节来对角速度计进行补偿，可以通过调节Kp、Ki两个参数来控制加速度计对加速度计修正的速度。　　exInt = exInt + exKi; 　　eyInt = eyInt + eyKi; 　　ezInt = ezInt + ezKi; 　　gx = gx + Kpex + exInt; 　　gy = gy + Kpey + eyInt; 　　gz = gz + Kpez + ezInt; 　　5.得到了修正后的角速度就可以将其转换成四元数，来记录机体状态，下面用一阶龙格-库塔法将角速度转换成四元素。　　q0 = q0 + （-q1gx - q2gy - q3gz）halfT; 　　q1 = q1 + （q0gx + q2gz - q3gy）halfT; 　　q2 = q2 + （q0gy - q1gz + q3gx）halfT; 　　q3 = q3 + （q0gz + q1gy - q2gx）halfT; 　　6.最后就是将四元素转换成欧拉角了。　　Roll = atan2（2（q0q1+q2q3），1-2（q1q1+q2q2））; 　　Pitch = asin（2（q1q3-q0q2）; 　　Yaw = atan2（2（q1q2-q0q3），2（q0q0-q1q1）-1）; 　　2.2姿态控制　　谈论四轴的姿态控制，首先得知道控制原理，如图2.1所示，以电机1和电机4一侧为前方，下面来分析四轴的基本运动。　　1.垂直运动：垂直运动相对来说比较简单。结构图显示相邻的电机做反向运动，相对的电机做同向运动。因此有两对电机转向相反，可以平衡机身的反转扭矩，当同时增大电机的转速，是的总的拉力增大，当拉力比机体本身的重力大时，怎机体所受合力垂直向上，机体向上飞，当机体重力大于拉力，机体向上飞。　　2.滚转运动：滚转运动是机体做左右翻滚的运动。以向右翻滚为例，为了使机体反向扭矩的平衡，不让机体旋转，又要使机体垂直的拉力不变。使电机3和电机4的转速降低，电机1和电机2，的转速增加，由于降低和增加的分别是一对转速相反的电机，机体的反向扭矩依然平衡，使增加和降低的转速一样，则总的拉力没有改变。但由于力的改变，机体会向右翻滚。　　3.俯仰运动：由于结构的对称性，原理和滚转运动一样，使电机2和电机3的转速降低，电机1和电机4转速增加，会使机体向上仰。　　4.偏航运动：机体的偏航则利用机体反转扭矩的不平衡。当电机1和电机3的转速增加，电机2和电机4的转速降低时，旋翼1和旋翼3产生的反扭矩大于旋翼2和旋翼4产生的反扭矩，机身便在总反扭矩的作用下绕z轴转动，实现机体的偏航，转向与电机1、电机3的转向相反。　　机体的前进后退和向左向右，就是由分别由俯仰运动和滚转运动来实现。让机体俯仰或翻滚到某一程度，则会使机体倾斜，拉力会产生一个与水平面平行的力，使机体往平行水平面的方向飞行。所以姿态的保持，即机体额欧拉角保持某个值不变，是姿态控制的主要要求。　　数字控制器有很多种，最常用和经典的算法那就是PID算法了，机体姿态控制器采用串级PID。控制结构如图2.2.1所示，图中的角度就是姿态解算出来的欧拉角，角速度是直接从MPU9150读出的值，内环是角速度控制，有加强稳定的作用，因为角度为位移量，不能突变，所以变换成角速度来突变；外环就是角度控制了，用来控制机体的姿态。串级控制输入就是期望姿态，通过设置期望姿态就能控制机体的飞行方向。　　执行机构是四个电机，四个电机是由PWM来控制的，下面是PWM的公式：　　posture_value［0］ = + out_roll - out_pitch + out_yaw ; 　　posture_value［1］ = + out_roll + out_pitch - out_yaw ; 　　posture_value［2］ = - out_roll + out_pitch + out_yaw ; 　　posture_value［3］ = - out_roll - out_pitch - out_yaw ; 　　posture_value是保存四个PWM的变化量，out_roll、out_pitch、out_yaw就是执行机构的输入了。比如机体往左右时，out_pitch、out_yaw为零，out_roll为正值，则电机1和电机2转速增加，电机3和电机4转速降低。　　2.3图像处理　　要实现自主飞行，就必须使机体能够感知周围环境，感知器采用的是摄像头，所以图像处理是也是设计的重要内容。在赛题要求中飞行环境不是很复杂，只有两种颜色，白色和黑色，白色为地面，黑色为飞行的轨迹。所以图像处理大致可分为两步，图像的二值化和对轨迹的计算。　　2.3.1图像的二值化　　二值化的基本原理是把图像的每个点的灰度通过适当的阀值设置成0或255，使整个图像呈现黑白的效果。图像的二值化有利于对图像进一步处理，使图像变得简单，处理的数据量也减少了很多。为了能够得到较好的二值化图像，一般采用连通和封闭的边界来定义不交叠的区域。灰度大于或等于阀值的像素置为255，用来表示特定点，小于则为0，用来表示背景。从OV2640获取的图片是RGB565的格式，其每个像素点是16位的，首先得经过灰度化再二值化。将RGB565格式的图片灰度化公式如下：　　Red = （PixVal & 0xF800）》》 8; 　　Green = （PixVal & 0x07E0）》》 3; 　　Blue = （PixVal & 0x001F）《《 3; 　　Grey = （Red 76 + Green * 150 + Blue * 30）》》 8。　　其中PixVal就是像素点的值，Red、Green、Blue为三种基色。Grey就是灰度值（0-255）。　　得到灰度值之后就可以用OTSU或Kittle算法进行二值化，Kittle算法是一种快速的全局阈值法，其效果虽然比OTSU差一点，但速度快很多倍，在循迹控制中要求协控处理图像的速度要快，所以选择Kittle算法。关于Kittle算法有很多文献资料，再此就不多说了。　　2.3.1轨迹的计算方法　　由于循迹的轨迹是直线，所以只要计算黑线在图像中心位置的偏移。对二值化后的图像进行扫描，计算每行的黑点横坐标的平均值，从某行进行分析，该平均值就体现出了该行连续黑点在整行的位置，把所有行的平均值再求平均之后就可得到整条黑线在图像的位置，该位置表现出左右的偏移。对于黑圆该方法同样适用，将其看成二维的即可，和对每行进行扫描一样，对每一列进行像素点的扫描就可以得到圆在图像上前后的偏移，图像是机体上摄像头获取的，黑线或圆在图像的偏移，就是机体对于黑线或圆的偏移。　　2.4循迹和定点　　循迹和定点的控制原理相同，区别在于循迹控制是一维的，定点是二维的，所以可以使用同一种控制器，采用PID算法，PID算法具有很好的跟随性，而且响应速度也很快。PID控制器由比例（P）、积分（I）和微分（D）组成，位置式PID公式如下：　　u0为初始期望的输出值，通过实际情况来估算出u0，一般为零，T是采用周期，即控制器两次计算之间的间隔。e（n）是第n次期望和实际值得偏差，由于期望是黑线或者圆在图像正中心，所以期望值是不变的，偏差就是一个固定的值减去图像处理后的数据，这里固定的值为128。　　Kp、Kp/Ti、KpTd为控制器PID的参数，它们的作用如下：　　1.比例参数的作用是加快系统的响应速度，太小系统响应太慢，太大会使系统振荡，参产生超调，比例环节是PID控制器中不可缺少的环节，调参时一开始就要估算出比例系数；　　2.积分的作用是来消除系统误差的，积分越大，消除静差的时间越短，但也不能太大，否则会产生积分饱和的现象。从传递函数来分析，增加了积分环节，相位会有一个90度的延迟，而且控制器从一阶变成了二阶系统，会降低系统的稳定性；　　3.微分的作用是改善系统的动态性能，在响应过程中可以抑制偏差向任何方向的变化，对偏差变化进行提前预知，防止超调，从某一角度分析可理解为微分环节在控制器中有相反的作用，当偏差越小，就会使调节器的调节作用越小，微分系数不能太大，不然会增加系统的调节时间。　　经过对三个参数的分析，选取PD控制器最为合适，即将积分系数置为零，比例和微分设为非零合适置，在进行调参时，先把微分系数，比例设为一个合适的值，对机体进行测试，如果测得值在期望值附近产生振荡，则合理的比例系数就在此时比例系数的附近了。在调试过程中，很难用个肉眼观察出系统是否产生了等幅振荡，所以通过2.4G无线传输将机体对黑线的偏移传输给上位机，通过上位机来显示波形，这就很明了了。如图2.4.1就是选取比例系数时的波形图，可以很直观的看出其在128附近振荡。　　比例系数选取好之后就要加入微分环节了，给个合适的微分参数，如果机体振荡更加严重了，那么是微分系数太大了，得减小微分。如果没有发生振荡，那么微分就发挥了作用了，它会使振荡的幅度变小，即波形更加平缓，当然微分太小，其作用也是很小的。微分也有个缺点，那就是降低系统的响应，当然调试出一组折中的参数，系统的稳定性达到要求，系统的响应速度也要达到要求。如果在比例不变的情况下只改微分，达不到要求，那就要适当的改变比例系数了，利用比例系数和微分系数两者的特点来进行选取。　　2.5高度控制　　定高函数的作用是使飞行器在指定高度飞行，在飞行过程中会有网子，这样会影响超声波测的得数据，因此在数据采集后需要滤除，滤除的方法采用低通滤波加滑动中值滤波。滤波之后采用串级PID对高度进行控制，其中速度控制是内环控制，外环是高度控制，PID的输出量就是油门量，串级PID的结构和姿态控制的结构是一样的，其中Z轴的速度就是对角速度计进行积分得到的，高度通过超声波来测量。一阶低通滤波的公式如下：　　Yn=AXn+（1-A）Yn-1 　　其中Yn是滤波后的值，Yn-1是上次滤波的值，Xn是当前测得的值，A为滤波系数，截止频率f=A/（2πt）。在编程中实现方式如下：　　height_lpf += 0.823.14ft*（height - height_lpf）;//低通滤波

2021-11-12 14:58:02 评论举报刘彬彬