共轴双旋翼无人机设计与实现

作     者：王棒 苏成悦 徐胜 陈元电 施振华 

作者机构：广东工业大学信息工程学院广东广州510000 广东工业大学物理与光电工程学院广东广州510000 

出 版 物：《电脑知识与技术》 (Computer Knowledge and Technology)

年 卷 期：2022年第18卷第13期

页      面：1-4页

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：广州市科技计划项目:倾转四旋翼无人机飞行控制关键技术研究(编号:201804010384),苏成悦主持 广东省科技计划项目:基于双目视觉的农药喷洒无人机地形跟随技术研究与示范(编号:2017A020208063),徐胜主持 

主　　题：FreeRTOS实时操作系统 共轴双旋翼 Mahoney互补滤波 串级PID 

摘      要：文章首先通过SolidWorks设计一种矢量共轴双旋翼无人机,其主要由共轴式电机和两个舵机组合而成,共轴式电机提供升力、利用上下旋翼的差速产生反扭矩控制偏航,舵机控制升力方向实现翻滚和俯仰。为研究如何控制其飞行,文章接着设计一款专用的飞行器控制系统。硬件方面,主控采用STM32F4,姿态传感器采用mpu9250九轴传感器,气压传感器采用BMP280。软件方面,实时操作系统采用FreeRTOS嵌入式,姿态解算采用Mahoney互补滤波算法,姿态控制算法采用串级PID。姿态控制量和油门值融合得到总控制量,总控制量转化为4路PWM信号分别控制两个电机和两个舵机。