目录第一部分设计任务与调研............................................1第二部分设计说明...................................................2第三部分设计成果...................................................9第四部分结束语....................................................11第五部分致谢......................................................12第六部分参考文献..................................................13第一部分设计任务与调研1.1毕业设计的主要任务本设计主要通过四轴飞行的结构还有飞行原理进行讲解，其中四轴飞行器的结构包括电气部分，陀螺仪，电机。电气部分又分为控制电路板、电子调速器、电池等重要组成部分。①能够实现四轴飞行器的正常飞行②能够实现控制飞行器前后左右的调控1.2设计思路根据设计要求和综合各方面因素，分析它的组成部分，并规划出它的各种系统图。了解飞行器各种飞行原理，理解各类飞行坐标，使用Keil,AltiumDesigner仿真编程软件完成它的模拟飞行。1.3调研的目的和总结四轴飞行器最开始是由军方研发的一种新式飞行器。随着MEMS传感器、单片机、电机和电池技术的发展和普及，四轴飞行器成为航模界的新锐力量。到今天，四轴飞行器已经应用到各个领域，如军事打击、公安追捕、灾害搜救、农林业调查、输电线巡查、广告宣传航拍、航模玩具等，已经成为重要的遥感平台。目前应用广泛的飞行器有：固定翼飞行器和单轴的直升机。与固定翼飞行器相比，四轴飞行器机动性好，动作灵活，可以垂直起飞降落和悬停，缺点是续航时间短得多、飞行速度不快；而与单轴直升机比，四轴飞行器的机械简单，无需尾桨抵消反力矩，成本低。1第二部分设计说明22.1理论分析设计用四轴飞行器的构造和飞行原理还有动力原理来设计与说明，并且利用电脑软件来仿真编程完成飞行器的真实模拟飞行。四轴飞行器的实现可以分为硬件和软件两部分。比起其他类型的飞行器，四轴飞行器的硬件比较简单，而把系统的复杂性转移到软件上，所以设计的主要内容是软件的实现，特别是算法、公式的推导"2.1.1设计方案查阅各种资料文献等，讲四轴飞行器的结构特点，飞行原理等了解清楚，在了解其特点之后，利用Keil等protues仿真等软件，成功的调试和模拟出四轴飞行器的正常飞行。设计采用的主控为STM32,它的原理图1-LPAgKUP1pwMhVdii-iPAI卜Wil建?A2PA5XiMilPA4IIICSbNTPA52SLK.PA&—UgVas-IPA7Vks-2V4PAKY?JL^kTl_iAPA9LSARTI旦KPAIOVxsAPAI1PAIIJ1=ViXX3i|VddAPAI2PAI3/SW[>IOPA14/5WtLKSWCT-KJRQPAI5BOOTOKRST5H-KT<HFCK6PHIVccl,'卜7BEENOSCINhIMINI2mpHntOSCOUTP855nr"sfL图IT它的整体框体如下:2图1-22.2四轴飞行器整机电气部分包括：控制电路板、电子调速器、电池，和一些外接的通讯、传感器模块。控制电路板是电气部分的核心，上面包含MCU、陀螺仪、加速度计、电子罗盘、气压计等芯片，负责计算姿态、处理通信命令和输出控制信号到电子调速器。四轴飞行器通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的姿态和位置。四旋翼飞行器是一种六自由度的垂直升降机，但只有四个输入力，同时却有六个状态输出，所以它又是一种欠驱动电子调速器简称电调，用于控制无刷直流电机。电气连接如图2-1所示。3W<-----------------读取数据I______是图2-1在四轴飞行器中，有大量的数据，所以必须要有数据的读取，数据的读取是四轴飞行器能够实现飞行的重要组成部分，系统的读取如图2-2：图2-2数据的读取42.3飞行原理坐标系统飞行器涉及两个空间直角坐标系统：地理坐标系和机体坐标系。地理坐标系是固连在地面的坐标系，机体坐标系是固连在飞行器上的坐标系。四轴飞行器运动范围小，可以不考虑地面