多旋翼无人飞行器嵌入式飞控开发实战—基于STM32系列微控制器的代码实现.pptx

奚海蛟多旋翼无人机飞行器嵌入式飞控开发实战技术支持、合作联系作者抖音号：

无人机基本组成1无人机基本组成2无人机结构与飞行控制原理3无人机系统设计

无人机的介绍无人机，也称无人飞行器UAV（Unmannedaerialvehicle），是一种配备了数据处理系统，传感器，自动控制系统和通信系统等必要机载设备的飞行器，能够进行一定的稳态控制和飞行，一定的自主飞行而无需人工干预。无人机技术是一项涉及多个技术领域的综合系统，它对通信技术、传感器技术、人工智能技术、图像处理技术、控制理论都有较深的应用和较高的要求。

固定翼无人飞行器续航时间最长飞行效率最高载荷最大起飞需要助跑降落需要滑行对场地要求较高优点缺点

无人飞艇留空时间可以较长悬停方便安全可靠控制也较简单起飞需要助跑降落需要滑行对场地要求较高优点缺点

伞翼无人飞行器轻巧速度较慢成本较低适合于低空飞行不能在较高的高度飞行动力较小易受强风影响机体过轻，受侧风影响较强烈优点缺点

扑翼无人飞行器基于仿生学原理，配备的活动机翼能够模拟飞鸟的翅膀上下扑动的动作从而产生升力和向前的推动力，又称振翼机。简介

旋翼无人飞行器可以垂直起降对场地要求很低机械结构简单易维护保养控制简单载重较低续航时间较短优点缺点

多旋翼无人机应用领域交通安防巡查农林植保消防救援灾害救援城市管理规划影视航拍电力巡线探矿测绘

机架系统优点是美观，可靠，性能一致性较好，一般价格相对不低，主要面向的是普通消费者玩家或者初学者。缺点是更换零件比较麻烦，维修成本较高，一般都需要找原厂维修，无法自行更换零件。一体机优点是可组装，可塑性，可外挂各种实验负载，方便维修以及更换升级零件。缺点是需要有较深厚的经验，并且系统的稳定性可能会受到装配校准等方面的问题的影响。组装机

机架系统必要的部件脚架机臂中心板一般中心板采用碳纤、玻纤或者FR4等材料，分为2~4层不等，也有根据应用要求增加的即飞行器的起落架，用于将飞行器垫起一定高度，以便为云台等挂载设备腾出空间，还可以提供降落缓冲，保障机体安全机臂一般采用碳管、PA等材料，保证轻质牢固的特点

动力系统无刷直流电机，顾名思义，是不带电刷的，由于省去了电刷，使得没有了电刷损耗，也没有了有刷电机运转时产生的电火花，极大降低了电磁打火对机载电子设备的干扰。无刷电机有刷电机是早期电机，将磁铁固定在电机外壳或者底座，成为定子。然后将线圈绕组，成为转子。有刷电机采用内部集成了电刷进行电极换相，保持电机持续转动。有刷电机

电子调速器无刷电调最主要的参数是电调的电流，通常以安培来表示，如10A、20A、30A。电流电调具有相应内阻，其发热功率需要得到注意。有些电调电流可以达到几十安培，发热功率是电流的平方的函数，所以电调的散热性能也十分重要，因此大规格电调内阻一般都比较小。内阻

桨叶动力系统的组成中另一个非常重要的部分就是螺旋桨，螺旋桨是通过自身旋转，将电机转动功率转化为动力的装置。

遥控器和遥控接收机脉冲位置调制Pulse-positionmodulation，也叫脉位调制，这种调制采用脉冲信号的宽度位置来表示舵量，每个通道由8个型号脉冲组成，脉冲个数不变，脉冲宽度相同，只是脉冲的相位不同，由相位来代表所传递的编码信息。PPM调制脉冲编码调制Pulsecodemodulation，也叫脉码调制，这种调制是将若干通道的舵量大小以二进制数字来进行编码，形成数据帧。PCM调制

动力电源与充电系统电动多旋翼飞行器上由于电机的工作电流非常大，需要采用能够支持高放电电流的动力可充电锂电池供电，放电电流的大小通常用放电倍率来表示，即C值。

无人机结构与飞行控制原理1无人机基本组成2无人机结构与飞行控制原理3无人机系统设计

无人机机身布局

无人机的旋翼结构单旋翼多旋翼单桨共轴双桨

无人机的飞行控制原理4个旋翼中对角线上的两个旋翼选装方向相同，相邻的两个旋翼选装方向相反，其中3、4号旋翼按照顺时针方向旋转，这里选用的是正桨，而1、2号旋翼按照逆时针方向旋转，采用的是反桨。

悬停姿态在飞行器悬停时，桨盘面垂直于重力，4个旋翼产生的合拉力抵消重力，产生的扭距也相互抵消。

升降飞行在悬停的基础上，向上推动遥控器油门拨杆时飞行器产生上升运动。向下拉动遥控器油门拨杆时飞行器产生下降运动。

俯仰(pitch)飞行向上推动遥控器前进拨杆产生前进运动。向下拉动遥控器前进拨杆产生后退运动。

翻滚(roll)飞行向右推动遥控器翻滚拨杆产生向右飞行的运动。向左推动遥控器翻滚拨杆产生向左飞行的运动。

偏航