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电子设计大赛四旋翼飞行器报告--第1页

选题编号：C题

全国大学生电子设计竞赛

设计报告

选题名称：多旋翼自主飞行器

主办单位：辽宁省教育厅

比赛时间：2015年08月12日08时起

2015年08月15日20时止

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摘要

多旋翼飞行器也称为多旋翼直升机，是一种有多个螺旋桨的飞行器。本设计

实现基于ATMEGA328P和R5F100LEA的四旋翼飞行器。本飞行器由飞行控制

模块、导航模块、电源模块和航拍携物模块等四部分组成。主控模块采用

ATMEGA328P芯片，负责飞行姿态控制；导航模块以G13MCU为核心，由陀螺

仪、声波测距等几部分构成，该模块经过瑞萨芯片处理采集的数据，用PID控制

算法对数据进行处理，同时解算出相应电机需要的PWM增减量，及时调整电机，

调整飞行姿态，使飞行器的飞行更加稳定；电源模块负责提供持续稳定电流；航

拍携物模块由摄像头、电磁铁等构成，负责完成比赛相应动作。飞行器测试稳定，

实现了飞行器运动速度和转向的精准控制，能够完成航拍，触高报警，携物飞行，

空中投递等动作要求。

关键词：四旋翼，PID控制，瑞萨

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目录

摘要ii

1.题意分析1

2.系统方案1

2.1飞行控制模块方案选择1

2.2飞行数据处理方案选择1

2.3电源模块方案选择2

2.4总体方案描述2

3.设计与论证2

3.1飞行控制方法2

3.2PID控制算法3

3.3建模参数计算3

3.4建立坐标轴计算4

4.电路设计