一种基于dsp的四旋翼飞行器姿态控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种基于DSP的四旋翼飞行器姿态控制装置，包括控制器、气压计、加速度计及陀螺仪、磁强计、电源管理器、电机控制器和飞行器本体，所述控制器设置在飞行器本体的内部，所述气压计设置在飞行器本体内部，所述加速度计及陀螺仪设置在飞行器本体的内部后侧，磁强计设置在飞行器本体的前端，电机控制器设置在飞行器本体下端，且与加速计及陀螺仪连接，电源管理器设置在电机控制器的上方。通过在飞行器本体上设置气压计、加速度计及陀螺仪、磁强计等电子部件，对飞行器的飞行状况进行随时观测和控制，使飞行器更加灵活，更加稳定。
【专利说明】—种基于DSP的四旋翼飞行器姿态控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种飞行器，尤其涉及一种基于DSP的四旋翼飞行器姿态控制装置。
【背景技术】
[0002]早在上个世纪中叶，微小型多旋翼飞行器已经受到海外一些研究机构的瞩目，但多旋翼飞行器一般尺寸较小，负载能力相对较差，无法搭载传统的高精度传感器。直到本世纪初，MEMS传感器技术的发展使微小型多旋翼飞行器的研究得到突破。
[0003]现有四旋翼飞行器技术中，大多采用只有普通单片机的控制器作为主控制器，功耗大，且外设资源少，这与飞行器要求的功耗低，重量轻，简单设计相悖，从而阻碍了飞行器的发展。因此，解决四旋翼飞行器功耗大且外设资源少的问题就显得尤为重要了。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种基于DSP的四旋翼飞行器姿态控制装置，该装置不但成本低，而且设计简单，易于实现。
[0005]本实用新型提供一种基于DSP的四旋翼飞行器姿态控制装置，包括控制器、气压计、加速度计及陀螺仪、磁强计、电源管理器、电机控制器和飞行器本体，所述控制器设置在飞行器本体的内部，所述气压计设置在飞行器本体内部，所述加速度计及陀螺仪设置在飞行器本体的内部后侧，磁强计设置在飞行器本体的前端，电机控制器设置在飞行器本体下端，且与加速计及陀螺仪连接，电源管理器设置在电机控制器的上方。
[0006]进一步改进在于:所述电机控制器采用了大电流半桥驱动来作为驱动电路，该电路最大输出电流为63A,导通内阻为16毫欧。
[0007]进一步改进在于:所述电源管理器通过电源线分别连接在控制器、气压计、加速度计及陀螺仪、磁强计和电机控制器上，用于供给电能。
[0008]进一步改进在于:所述气压计、加速度计及陀螺仪、磁强计通过数据线连接到控制器上，并根据检测到的信息控制控制器对电机控制器及飞行器本体进行调整。
[0009]本实用新型采用上述技术方案具有以下优点:通过在飞行器本体上设置气压计、加速度计及陀螺仪、磁强计等电子部件，对飞行器的飞行状况进行随时观测和控制，使飞行器更加灵活，更加稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的示意图。
[0011]图2是本实用新型的系统结构框图。
[0012]图3是本实用新型的电机控制器的电气原理图。
[0013]其中:1-控制器，2-气压计，3-加速度计及陀螺仪，4-磁强计，5-电源管理器，
6-电机控制器，7-飞行器本体。【具体实施方式】
[0014]为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
[0015]如图1-3所示，本实施例提供了一种基于DSP的四旋翼飞行器姿态控制装置，包括:控制器1、气压计2、加速度计及陀螺仪3、磁强计4、电源管理器5、电机控制器6和飞行器本体7。磁强计4、气压计2、加速度计及陀螺仪3三只传感装置负责采集飞行器的姿态信号，并通过数据线传送给控制器1，控制器I将采集来的信号进行处理后，进而控制电机控制器6,从而控制电机的转速。整个系统由电源管理器5供电。
[0016]控制器I是整个装置的控制核心。它负责对传感装置采集来的信号进行处理，并控制电机控制器6，从而调节各旋翼电机的转速，以控制飞行器的姿态。
[0017]驱动电路如图3所示，其中，IN引脚用于确定哪个MOSFET导通。IN=I且INH=I时，高边MOSFET导通，OUT引脚输出高电平；ΙΝ=0且INH=I时，低边MOSFET导通，OUT引脚输出低电平。
【权利要求】
1.一种基于DSP的四旋翼飞行器姿态控制装置，其特征在于:包括控制器(I)、气压计(2)、加速度计及陀螺仪(3)、磁强计(4)、电源管理器(5)、电机控制器(6)和飞行器本体(7),所述控制器(I)设置在飞行器本体(7)的内部，所述气压计(2)设置在飞行器本体(7)内部，所述加速度计及陀螺仪(3)设置在飞行器本体(7)的内部后侧，磁强计(4)设置在飞行器本体(7)的前端，电机控制器(6)设置在飞行器本体(7)下端，且与加速计及陀螺仪(3)连接，电源管理器(5)设置在电机控制器(6)的上方。
2.如权利要求1所述的一种基于DSP的四旋翼飞行器姿态控制装置，其特征在于:所述电机控制器(6)采用了大电流半桥驱动来作为驱动电路,该电路最大输出电流为63A，导通内阻为16毫欧。
3.如权利要求1所述的一种基于DSP的四旋翼飞行器姿态控制装置，其特征在于:所述电源管理器(5)通过电源线分别连接在控制器(I)、气压计(2)、加速度计及陀螺仪(3)、磁强计(4 )和电机控制器(6 )上，用于供给电能。
4.如权利要求1所述的一种基于DSP的四旋翼飞行器姿态控制装置，其特征在于:所述气压计(2)、加速度计及陀螺仪(3)、磁强计(4)通过数据线连接到控制器(I)上，并根据检测到的信息控制控制器(I)对电机控制器(6)及飞行器本体(7)进行调整。
【文档编号】G05D1/08GK203759545SQ201420118590
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2014年3月17日
【发明者】陈孟元, 谢义建, 舒圣焱, 朱枫, 陶明, 吕亚运, 袁苑, 汪鹏, 巨永龙 申请人:安徽工程大学