一种太阳能的四旋翼无人飞行器的控制系统的制作方法

文档序号:19214858发布日期:2019-11-26 01:35阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种太阳能的四旋翼无人飞行器的控制系统,其特征在于:包括无线通信模块、太阳能供电装置、监控系统、电机驱动模块、运动控制器、传感器、姿态控制器、飞行姿态检测模块、usb接口装置、机架、机翼、位置检测模块;所述的机翼包括1#机翼、2#机翼、3#机翼、4#机翼;所述的传感器包括压力传感器、姿态传感器、加速度传感器;所述的运动控制器采用tms320bc51pq100,所述的运动控制器,还使用无线通信模块实时交换太阳能的四旋翼无人飞行器的信息,同时也利用传感器进行快速采集飞行的数据,将采集得到的数据输入到tms320bc51pq100中,对数据融合滤波处理后完成实时控制飞行器姿态;所述的运动控制器的上端与太阳能供电装置、监控系统相连接,所述的运动控制器的左端与无线通信模块相连接,所述的运动控制器的右端与电机驱动模块相连接;

所述的姿态控制器采用stm32fi034h6atr,用于控制四旋翼无人飞行器的控制系统的姿态运动轨迹及控制过程;所述的姿态控制器的上端与运动控制器相连接,所述的姿态控制器的左端分别与传感器、飞行姿态检测模块相连接,所述的姿态控制器的右端与位置检测模块相连接,所述的姿态控制器的下端分别与usb接口装置、机架、机翼相连接,所述的usb接口装置与上位机相连接,太阳能四旋翼无人飞行器等待上位机命令,当得到起飞命令后,转动机翼开始起飞;飞行过程中,实时采集姿态数据与处理,最后对飞行器飞行姿态进行控制使得平稳飞行。

2.如权利要求1所述的一种太阳能的四旋翼无人飞行器的控制系统,其特征在于:

所述的无线通信模块包括wifi无线通信模块、遥控数据传输模块、图像传输模块;

所述的wifi无线通信模块包括wifi无线发射模块、wifi无线接收模块,用于接收和发射无线模块;

所述的遥控数据传输模块设有远红外线遥控器,用于远程控制太阳能的四旋翼无人飞行器的信息;

所述的图像传输模块包括摄像头1、摄像头2、摄像头3,所述的摄像头1、摄像头2、摄像头3分别安装在太阳能的四旋翼无人飞行器的机架上、太阳能的四旋翼无人飞行器的机架上的左机翼上、太阳能的四旋翼无人飞行器的右机翼上,用于采集太阳能的四旋翼无人飞行器的控制信息。

3.如权利要求1所述的一种太阳能的四旋翼无人飞行器的控制系统,其特征在于:

所述的电机驱动模块包括1#电机、2#电机、3#电机、4#电机;

所述的1#电机、2#电机、3#电机、4#电机分别安装在1#机翼的末端、2#机翼的末端、3#机翼的末端、4#机翼的末端,用于控制1#机翼、2#机翼、3#机翼、4#机翼四个机翼的不同旋转方向。

4.如权利要求1所述的一种太阳能的四旋翼无人飞行器的控制系统,其特征在于:

所述的太阳能供电装置包括锂电池、充电控制模块、太阳能电池板、供电管理模块;

所述的锂电池为太阳能四旋翼无人飞行器提供启动能源,为运动控制器、姿态控制器提供必要的电能,以便供给太阳能四旋翼无人飞行器;

所述的太阳能电池板将太阳光辐射通过能量转换,变成电能以便供给太阳能四旋翼无人飞行器的负载需求以及充电的需要;

所述的供电管理模块内置充放电控制单元,充放电控制单元是控制太阳能四旋翼无人飞行器系统所需电能,依据外界光照亮度的条件实现锂电池与太阳能供电间的切换,完成对锂电池充电,同时现对电路以及锂电池充电的过充保护;所述的供电管理模块还用来控制整个太阳能四旋翼无人飞行器系统得到稳定低电压输出,通过配置不同参数得到不同低电压输出3.3v和5.5v,供太阳能四旋翼无人飞行器的运行。

5.如权利要求1所述的一种太阳能的四旋翼无人飞行器的控制系统,其特征在于:

所述的监控系统包括无线通讯模块、pc机,pc机通过无线通讯模块与运动控制器、姿态控制器相连接,用于完成一种太阳能的四旋翼无人飞行器的控制系统的地面实时通讯。

6.如权利要求1所述的一种太阳能的四旋翼无人飞行器的控制系统,其特征在于:

所述的位置检测模块包括红外壁障模块、超声波测距模块、gps、气压计;

所述的红外壁障模块采用红外壁障、红外线发射仪红外线接收仪,用于红外线传输红外壁障;

所述的超声波测距模块设有超声波测距,用于测量四旋翼无人飞行器的控制系统的飞行距离;

所述的气压计,用于测量四旋翼无人飞行器的控制系统的气压数据。

7.如权利要求1所述的一种太阳能的四旋翼无人飞行器的控制系统,其特征在于:

所述的飞行姿态检测模块包括三轴陀螺仪、三轴加速度仪、三轴磁力计,实现太阳能四旋翼无人飞行器的姿态检测;

所述的飞行姿态检测模块还包括定时器中断器,中断每隔0.5s进行一次检测和调整。


技术总结
本发明公开了一种太阳能的四旋翼无人飞行器的控制系统,包括无线通信模块、太阳能供电装置、监控系统、电机驱动模块、运动控制器、传感器、姿态控制器、飞行姿态检测模块、USB接口装置、机架、机翼、位置检测模块;所述的姿态控制器的左端分别与传感器、飞行姿态检测模块相连接,所述的USB接口装置与上位机相连接,太阳能四旋翼无人飞行器等待上位机命令,当得到起飞命令后,转动机翼开始起飞;飞行过程中,实时采集姿态数据与处理,最后对飞行器飞行姿态进行控制使得平稳飞行。本发明实现太阳能的四旋翼无人飞行器的飞行控制,具有四旋翼无人飞行器飞行方便、太阳能效率高、地面监测便捷,能产生很好的经济和社会效益,具有很强的使用价值。

技术研发人员:张万军
受保护的技术使用者:张万军
技术研发日:2018.04.13
技术公布日:2019.11.22
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