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小型四旋翼无人机飞行控制系统设计与实现 被引量：7
1
作者 李杰 齐晓慧 +1 位作者 韩帅涛 刘星海 《中国测试》 CAS 北大核心 2014年第2期90-93,共4页
为进一步深入研究和开发小型四旋翼无人机搭建飞行控制实验系统,从硬件设计、软件开发和系统调试与飞行试验3个方面对搭建的小型四旋翼无人机飞行控制系统进行较为详细地阐述。飞行试验表明:所设计的飞行控制系统初步实现了对机体姿态... 为进一步深入研究和开发小型四旋翼无人机搭建飞行控制实验系统,从硬件设计、软件开发和系统调试与飞行试验3个方面对搭建的小型四旋翼无人机飞行控制系统进行较为详细地阐述。飞行试验表明:所设计的飞行控制系统初步实现了对机体姿态的有效控制,为进一步研究自主飞行奠定了基础。 展开更多
关键词 小型四旋翼无人机 飞行控制系统 硬件设计 软件设计 系统调试 飞行试验
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基于MCF5235无人机飞行控制系统设计与实现 被引量：4
2
作者 刘波 何清华 +1 位作者 邹湘伏 贺继林 《航天控制》 CSCD 北大核心 2007年第3期76-78,96,共4页
为了满足无人机飞行控制系统向高精度和小型化方向发展的需要,以高性能的32位微处理器MCF5235为核心,搭建了高性能的数字式无人机飞行控制系统;并根据无人机飞行控制系统的控制原理和控制策略,进行了飞行控制软件的功能模块和任务划分,... 为了满足无人机飞行控制系统向高精度和小型化方向发展的需要,以高性能的32位微处理器MCF5235为核心,搭建了高性能的数字式无人机飞行控制系统;并根据无人机飞行控制系统的控制原理和控制策略,进行了飞行控制软件的功能模块和任务划分,着重分析了嵌入式Linux实时操作系统下主函数的任务调度机制。MCF5235以它的高集成度、低功耗和强大的处理能力提高了系统的可靠性,减少了系统的体积;尤其是嵌入式Linux的使用,进一步提高了系统的可靠性,增强了系统的实时性。 展开更多
关键词 MCF5235 无人机 飞行控制系统 嵌入式LINUX
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一种小型固定翼无人机飞行控制系统设计 被引量：5
3
作者 周谟 徐光辉 《山西电子技术》 2013年第1期33-35,共3页
阐述了小型固定翼无人机的双层PID飞行控制原理,并从系统设计角度出发,以Intel Atom E645C处理器为内核,设计了一种具有高处理能力和低功耗特点的无人机飞行控制系统。实验的结果表明,该系统性能优越,具有良好的可扩展性,军用和民用领... 阐述了小型固定翼无人机的双层PID飞行控制原理,并从系统设计角度出发,以Intel Atom E645C处理器为内核,设计了一种具有高处理能力和低功耗特点的无人机飞行控制系统。实验的结果表明,该系统性能优越,具有良好的可扩展性,军用和民用领域均具有广阔应用前景。 展开更多
关键词 固定翼 无人机 飞行控制 设计
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基于SmartFusion的无人机飞行控制系统设计 被引量：4
4
作者 王昱辉 雷金奎 田力 《现代电子技术》 2012年第10期129-131,共3页
为了使无人机飞行控制系统具有强大的数据处理能力、较低的功耗、较强的灵活性和更高的集成度,提出了一种以SmartFusion为核心的无人机飞行控制系统解决方案。为满足飞控系统实时性和稳定性的要求,系统采用了μC/OS-Ⅱ实时操作系统。与... 为了使无人机飞行控制系统具有强大的数据处理能力、较低的功耗、较强的灵活性和更高的集成度,提出了一种以SmartFusion为核心的无人机飞行控制系统解决方案。为满足飞控系统实时性和稳定性的要求,系统采用了μC/OS-Ⅱ实时操作系统。与传统的无人机飞行控制系统相比,在具有很强的数据处理能力的同时拥有较小的体积和较低的功耗。多次飞行证明,各个模块设计合理,整个系统运行稳定,可以用作下一代无人机高性能应用平台。 展开更多
关键词 无人机 飞行控制系统 SmartFusion芯片 μC/OS-Ⅱ
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四旋翼无人机飞行控制系统设计研究 被引量：6
5
作者 谢龙 韩文波 《光电技术应用》 2015年第1期48-53,共6页
根据模块化思想分别对四旋翼无人机[1]硬件系统的控制器模块、传感器模块、电源模块、执行机构模块以及遥控器模块[2-3]进行了详细的阐述,并给出了相应的电路设计。根据硬件系统所需的要求设计了飞行控制系统软件方案总体流程图,最后根... 根据模块化思想分别对四旋翼无人机[1]硬件系统的控制器模块、传感器模块、电源模块、执行机构模块以及遥控器模块[2-3]进行了详细的阐述,并给出了相应的电路设计。根据硬件系统所需的要求设计了飞行控制系统软件方案总体流程图,最后根据图形化语言Lab VIEW设计了一套基于四旋翼无人机飞行控制系统的显示界面用来实时采集四旋翼无人机飞行器姿态角的数据[4],通过转台实验分析证明,文中所设计四旋翼无人机飞行控制系统满足最初预期效果,为进一步研究奠定了理论基础。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 飞行控制系统 LAB VIEW姿态角
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小型无人机飞行控制系统设计及验证 被引量：6
6
作者 梁瑾 宋栋梁 李嘉 《兵工自动化》 2016年第5期39-42,共4页
为提高小型无人机的自主飞行能力,对全流程自主飞行控制系统的设计进行研究。以某小型固定翼无人机作为研究平台,设计控制系统及制导系统,在航迹跟踪控制模态中引入侧向偏离速度量,并进行试飞场景设计及试飞验证。结果表明:该系统能提... 为提高小型无人机的自主飞行能力,对全流程自主飞行控制系统的设计进行研究。以某小型固定翼无人机作为研究平台,设计控制系统及制导系统,在航迹跟踪控制模态中引入侧向偏离速度量,并进行试飞场景设计及试飞验证。结果表明:该系统能提高航迹跟踪的快速性和精度,其控制律及制导率是正确、实用的,在提升无人机自主控制等级的同时能为自主编队控制等相关技术做好前期准备工作。 展开更多
关键词 小型无人机 控制系统 自主飞行控制 制导逻辑
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倾转旋翼无人机垂直起降控制系统设计与实现
7
作者 张剑锋 王朋飞 +1 位作者 邹寄为 侯泊江 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第3期142-148,155,共8页
国内针对倾转旋翼无人机的研究大多为理论分析,工程实现的成果较少。针对某倾转旋翼无人机工程样机,开展垂直起降控制系统的设计与实现。建立该无人机的动力学模型,基于模型设计了垂直起降控制律,并根据控制律的需求设计开发了飞行控制... 国内针对倾转旋翼无人机的研究大多为理论分析,工程实现的成果较少。针对某倾转旋翼无人机工程样机,开展垂直起降控制系统的设计与实现。建立该无人机的动力学模型,基于模型设计了垂直起降控制律,并根据控制律的需求设计开发了飞行控制系统硬件和软件。研制了地面试验台架,开展了旋翼系统的气动力测试试验和姿态控制测试试验,验证了所设计控制律和飞行控制系统的正确性。基于该样机开展了飞行试验,结果表明,无人机能够在控制系统的作用下实现垂直起降,起降过程姿态平稳,具有良好的动态特性。 展开更多
关键词 无人机 倾转旋翼 垂直起降 控制系统 飞行试验
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基于ARM的双冗余微小型无人机飞行控制系统的设计 被引量：7
8
作者 雷金奎 原丹丹 李海生 《电子设计工程》 2016年第1期162-164,168,共4页
为了提高微小型无人机飞行控制系统的可靠性和安全性,开发了一种基于ARM的双冗余飞行控制系统,完成了以处理器为核心的功能模块级双冗余设计,并详细介绍了系统的软硬件设计。通过建立可靠性模型对系统可靠性进行了定量分析,结果表明,该... 为了提高微小型无人机飞行控制系统的可靠性和安全性,开发了一种基于ARM的双冗余飞行控制系统,完成了以处理器为核心的功能模块级双冗余设计,并详细介绍了系统的软硬件设计。通过建立可靠性模型对系统可靠性进行了定量分析,结果表明,该系统的可靠性得到了提高。 展开更多
关键词 ARM 无人机 双冗余 飞行控制系统
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基于定量反馈理论的攻击型无人机鲁棒飞行控制系统设计 被引量：2
9
作者 朱学平 杨军 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期56-61,共6页
针对攻击型无人机这一类参数大范围时变并且带有参数有界不确定性的对象,提出了一种基于定量反馈理论(Quantitative Feedback Theory,QFT)与预定增益控制理论相结合的飞行控制系统设计新方法,并基于该方法设计了攻击型无人机俯仰通道鲁... 针对攻击型无人机这一类参数大范围时变并且带有参数有界不确定性的对象,提出了一种基于定量反馈理论(Quantitative Feedback Theory,QFT)与预定增益控制理论相结合的飞行控制系统设计新方法,并基于该方法设计了攻击型无人机俯仰通道鲁棒飞行控制系统。仿真结果表明,所设计的飞行控制系统对于无人机全飞行包线内参数变化及参数有界摄动具有强鲁棒性。 展开更多
关键词 攻击型无人机 飞行控制系统 定量反馈理论 预定增益
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基于STM32F4与FreeRTOS的无人机飞行控制系统
10
作者 周志广 许孟孟 +2 位作者 石梅林 李青原 王梵 《航空工程进展》 CSCD 2024年第4期93-99,共7页
飞行控制系统多以高性能CPU为处理器和Vxworks为设计内核,存在成本高、体积大、内核源码不公开等问题,因此设计一款低成本、高可靠性的小型无人机飞行控制系统。基于STM32F4芯片开发一套由微型控制器、各种传感器和执行机构构成的飞行... 飞行控制系统多以高性能CPU为处理器和Vxworks为设计内核,存在成本高、体积大、内核源码不公开等问题,因此设计一款低成本、高可靠性的小型无人机飞行控制系统。基于STM32F4芯片开发一套由微型控制器、各种传感器和执行机构构成的飞行控制硬件系统,实现对无人机的姿态和舵机位置的控制;引入源码公开的FreeRTOS嵌入式实时系统作为软件平台开发飞行控制软件,实现飞行控制、自主导航、飞行管理等功能;通过固定翼航模的飞行试验对该飞行控制系统进行验证。结果表明:该系统具有良好的稳定性、实时性,控制精度高。 展开更多
关键词 飞行控制系统 STM32F4 FREERTOS 余度设计 飞行试验
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无人机飞行控制系统优化设计 被引量：1
11
作者 席庆彪 解万成 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期521-526,共6页
在小型无人机飞行控制系统经典设计的基础上，结合实际工程需要，应用多目标参数最优化方法对飞行控制系统进行优化设计。实际工程应用表明，优化设计明显改善了小型无人机飞行品质，保证了系统任务的可靠执行。
关键词 飞行控制系统 优化设计 无人驾驶飞机
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无人机飞行控制系统的μ综合设计
12
作者 袁锁中 杨一栋 《兵工自动化》 2003年第4期4-6,共3页
无人机鲁棒飞行控制系统采用μ综合设计构造其纵向姿态控制系统。其μ综合控制设计框架涉及广义标称对象、反馈控制传递阵、不确定模块及相应输入、输出等问题。断开控制器和不确定模块后,得到μ综合控制系统的开环结构,则设计转化为μ... 无人机鲁棒飞行控制系统采用μ综合设计构造其纵向姿态控制系统。其μ综合控制设计框架涉及广义标称对象、反馈控制传递阵、不确定模块及相应输入、输出等问题。断开控制器和不确定模块后,得到μ综合控制系统的开环结构,则设计转化为μ综合控制设计框架中对权函数的选择。选择并代入相应的权函数后,可得到广义飞机对象传递函数阵。数字仿真表明,据此设计的系统具有良好的动态特性和鲁棒稳定性。 展开更多
关键词 无人机 飞行控制系统 μ综合设计 鲁棒控制 姿态控制 开环结构 权函数 不确定性
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无人机飞行控制系统地面仿真平台设计与实现 被引量：1
13
作者 安敬蕊 夏鹏巍 +1 位作者 孙雪 路引 《电子设计工程》 2013年第7期91-93,共3页
为满足无人机控制律参数调节及后期控制策略优化的需要,以某型无人机为应用背景,提出了一种无人机飞行控制系统地面仿真平台的设计方案。首先分析了该平台的总体设计方案,然后介绍了主要分系统的设计,最后给出界面显示和半物理仿真结果... 为满足无人机控制律参数调节及后期控制策略优化的需要,以某型无人机为应用背景,提出了一种无人机飞行控制系统地面仿真平台的设计方案。首先分析了该平台的总体设计方案,然后介绍了主要分系统的设计,最后给出界面显示和半物理仿真结果。半物理仿真结果表明:该平台设计合理,具有一定的工程价值。 展开更多
关键词 无人机飞行控制系统 总体方案 分系统 仿真平台 界面显示
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基于EKF的无人机飞行控制系统故障检测 被引量：17
14
作者 刘晓东 钟麦英 柳海 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期884-888,共5页
无人机飞行控制系统是一种典型的多传感器闭环控制系统,其执行机构与传感器故障会严重影响系统的安全性与可靠性,针对无人机飞行控制系统故障检测问题的研究具有重要的意义.本文考虑了一类无人机闭环非线性飞行控制系统的故障检测问题,... 无人机飞行控制系统是一种典型的多传感器闭环控制系统,其执行机构与传感器故障会严重影响系统的安全性与可靠性,针对无人机飞行控制系统故障检测问题的研究具有重要的意义.本文考虑了一类无人机闭环非线性飞行控制系统的故障检测问题,针对风扰动影响下无人机纵向非线性系统模型,设计基于扩展卡尔曼滤波器的残差产生器,并应用χ2检验对残差进行评价,实现无人机闭环控制系统的故障检测.同时,基于某型无人机Simulink仿真平台进行仿真实验.结果表明,所提出的方法能够实现空速管堵塞故障和升降舵部分失效故障的检测. 展开更多
关键词 无人机 飞行控制系统 扩展卡尔曼滤波 故障检测
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小型无人机飞行控制系统硬件设计 被引量：6
15
作者 都基焱 张振 《兵工自动化》 2014年第9期64-67,共4页
针对传统单片机飞行控制系统的不足,设计一种适用于小型无人机的飞行控制系统。制定了技术和功能指标,以TMS320F28335芯片为核心,集成了GPS和传感器,并进行少量外部接口扩展,保证了数据通信的实时性和可靠性,实现了小型无人机的自主控... 针对传统单片机飞行控制系统的不足,设计一种适用于小型无人机的飞行控制系统。制定了技术和功能指标,以TMS320F28335芯片为核心,集成了GPS和传感器,并进行少量外部接口扩展,保证了数据通信的实时性和可靠性,实现了小型无人机的自主控制。实验结果表明:该系统成本低、体积小、功率小,可为小型无人机的设计与应用提供参考。 展开更多
关键词 无人机 飞行控制系统 DSP
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基于双STM32多旋翼无人机控制系统设计 被引量：13
16
作者 袁安富 徐金琦 +1 位作者 王伟 马浩 《电子技术应用》 北大核心 2013年第11期136-138,共3页
提出一种基于双STM32芯片的控制系统设计方法和具体实现方案。控制系统以2个STM32F107VCT6芯片作为主从控制器,通过高速SPI接口进行数据通信,以保证控制阶段的实时性。介绍了系统的硬件布局,并且给出嵌入式系统的软件设计流程。实验结... 提出一种基于双STM32芯片的控制系统设计方法和具体实现方案。控制系统以2个STM32F107VCT6芯片作为主从控制器,通过高速SPI接口进行数据通信,以保证控制阶段的实时性。介绍了系统的硬件布局,并且给出嵌入式系统的软件设计流程。实验结果证明,整个系统性能优良,为后续复杂的控制运算提供可靠的运作平台。 展开更多
关键词 多旋翼无人机 自主飞行 双芯片 系统设计
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基于油电混动六旋翼无人机的模糊PID飞行控制策略研究 被引量：1
17
作者 陈伟 涂钏 +3 位作者 刘建宏 闫志伟 任毅 居婷 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期124-132,共9页
针对油电混动六旋翼无人机飞行因燃油消耗而产生变载荷,进而导致飞行姿态响应迟钝的现象,设计出结合能量管理的模糊PID(proportion integration differentiation,PID)飞行控制策略。首先,以最大需求功率为2.0 kW、质量为18 kg的油电混... 针对油电混动六旋翼无人机飞行因燃油消耗而产生变载荷,进而导致飞行姿态响应迟钝的现象,设计出结合能量管理的模糊PID(proportion integration differentiation,PID)飞行控制策略。首先,以最大需求功率为2.0 kW、质量为18 kg的油电混动六旋翼无人机为研究对象,建立MATLAB/Simulink模型;其次,利用模糊算法对变载荷的质量和转动惯量进行模糊化-隶属度函数-规则库-反模糊化处理,实时调整PID值,解决姿态响应迟钝的问题;最后,设计阶梯和巡航工况,观测无人机的姿态响应情况。结果表明:燃油消耗会在姿态变动时,对位置偏移产生不利影响;与普通PID相比,提出的飞行控制策略会实时修正不同载荷下的PID参数,当飞行状况改变时,位置峰值偏移量为6 m,稳定性能良好;同时,在偏移修正方面,模糊PID可在20 s内对偏移量进行修正,并且能持续保持现有姿态,表明模糊PID飞行控制策略具有优异的跟随性能。 展开更多
关键词 航空工程 油电混动系统 无人机 变载荷 飞行控制 模糊逻辑
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盘旋跟踪地面目标小型无人机控制系统设计 被引量：5
18
作者 王洋 刘伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1252-1255,共4页
针对一种大展弦比、V形尾翼常规布局小型无人机盘旋跟踪地面目标飞行的飞行控制策略进行了研究.采用了一种单轴光电探测系统修正视场纵向误差,无人机航向控制修正视场横向误差的控制方法.设计了一种自适应PID(Proportion Integration Di... 针对一种大展弦比、V形尾翼常规布局小型无人机盘旋跟踪地面目标飞行的飞行控制策略进行了研究.采用了一种单轴光电探测系统修正视场纵向误差,无人机航向控制修正视场横向误差的控制方法.设计了一种自适应PID(Proportion Integration Differention)控制器,并通过对无人机六自由度非线性运动模型的建模分析,进行了控制律的仿真验证,并将算法融合在盘旋跟踪飞行实验中.仿真及实际飞行实验结果表明:该控制系统在突风等大扰动的影响下获得了良好的动态性能指标,并有效地抑制了飞机姿态通道对视轴通道的耦合影响,满足了飞行任务的需求. 展开更多
关键词 无人机 飞行控制系统 跟踪 轨迹 自适应控制系统
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无人机飞行控制系统故障诊断专家系统设计 被引量：1
19
作者 余瑞 《电子质量》 2011年第2期23-25,32,共4页
根据无人机飞控系统的特点及其智能故障诊断的需求,采用专家系统技术设计无人机飞行控制系统的故障诊断。该文在阐述无人机故障诊断专家系统背景的基础上,构建了无人机飞控系统故障诊断专家系统的总体结构;详细论述了故障诊断知识库的... 根据无人机飞控系统的特点及其智能故障诊断的需求,采用专家系统技术设计无人机飞行控制系统的故障诊断。该文在阐述无人机故障诊断专家系统背景的基础上,构建了无人机飞控系统故障诊断专家系统的总体结构;详细论述了故障诊断知识库的建立和推理机的设计;并结合相关型号工程给出了具体的示例。经实际论证,本系统可正确对飞控系统故障进行全面的诊断,有效提高了无人机的可维护性。 展开更多
关键词 专家系统 无人机 飞行控制系统 故障诊断
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无人机地面控制站应急电源逆变控制系统设计 被引量：1
20
作者 罗佳伟 王保成 孙玉琳 《海军航空工程学院学报》 2017年第2期220-226,共7页
为了给地面控制站提供安全可靠的应急电源,文章主要根据由DSP数字技术+脉宽调制SPWM驱动+IGBT+隔离滤波为一体化设计发展起来的一个新型UPS电源系统,并对逆变控制系统进行了硬件和软件设计。通过对控制系统的仿真验证,得出所需的稳定的... 为了给地面控制站提供安全可靠的应急电源,文章主要根据由DSP数字技术+脉宽调制SPWM驱动+IGBT+隔离滤波为一体化设计发展起来的一个新型UPS电源系统,并对逆变控制系统进行了硬件和软件设计。通过对控制系统的仿真验证,得出所需的稳定的三相交流电,说明该电源逆变控制系统可以为无人机地面控制站提供安全可靠的应急电源。 展开更多
关键词 逆变控制 系统设计 应急电源 无人机 地面控制站
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