四旋翼无人机设计.pdf

编码2017-JXSJ

专业代码080202-208

本科毕业设计

四旋翼无人机设计

学院机械工程学院

专业机械设计制造及自动化

学号4113010612

学生姓名余涛涛

指导教师袁永超

提交日期2017年5月20日

诚信承诺书

本人郑重承诺和声明:

我承诺在毕业论文撰写过程中遵守学校有关规定,恪守学

术规范,此毕业论文(设计)中均系本人在指导教师指导下独立

完成,没有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,没有篡改

研究数据,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,如有违

规行为发生,我愿承担一切责任,接受学校的处理,并承担相应

的法律责任。

毕业论文设计作者签名：

年月日

摘要

近来来无人机行业发展迅速，相比于传统固定翼飞行器，四旋翼结构简单，操

作易上手，让那些重未接触过航模的人能够轻松完成飞行。本文重四旋翼无人机的

飞行原理入手，设计了飞行器的硬件系统，其中包括各类传感器，并依据PID算法

实现飞行器自稳，接着进行了飞行调试。本次设计选用的飞控是以STM32芯片作为

核心，根据各传感器不同的特征，采用不近相同的校正方式对飞行器其中包含的各

个传感器所显示的数据进行更正。最后运用PID算法对这些数据进行组合，通过改

变四旋翼电机的转速，来实现飞行器的各种飞行动作和不同的飞行模式。在组装四

轴无人机的过程中，不断地调试和修正飞控主程序，最终做出了有多种飞行模式且

能平稳飞行的四旋翼无人机。

关键词：姿态传感器;STM32微型处理器;数据融合;PID算法

I

ABSTRACT

ThefourrotorUAVbecauseofitsrelativelysimplestructure,andthecontrolisalso

veryconvenient,soitsbecomeahotindustryinrecentyears.Thispaperintroducesthe

designandproductionofthefourrotorUAV,inwhichcontainstheprincipleofflight

fourrotorUAV,theflighthardwarethespecificdebuggingandselection,cascadePID

algorithmandsystemsoftware.TheselectedfourrotorUAVcontrolsystemisbasedon

STM32microcontrollerasthecore,inaccordancewiththecharacteristicsofeachsensor,

thecorrectionisnotnearlythesamecorrectionforeachaircraftsensorcontainsthedata

displayed.FinallyusingPIDalgorithmforthecombinationofthes