硬件在回路實時仿真無人機飛控半實物實驗平臺

無人機飛控半實物實驗平臺

一、平臺概述

無人機飛控半實物實驗平臺是集教學(xué)與科研目的為一體的多功能實驗臺，其在滿足日常學(xué)生教學(xué)實驗的同時，兼顧無人機飛行控制及飛行力學(xué)等學(xué)科專業(yè)的科學(xué)研究。平臺主要由實時仿真機、三維飛行視景系統(tǒng)、地面站系統(tǒng)、遙控器和飛控板組成。

1、基于模型的設(shè)計思路；

4、支持PIXHAWK和APM：

? 支持模型預(yù)測控制、滑模變結(jié)構(gòu)等復(fù)雜控制算法的直接代碼生成；

5、支持硬件在回路仿真試驗：

? 實時仿真機和飛控完成硬件閉環(huán)；

1、數(shù)學(xué)仿真實驗

? 外部環(huán)境擾動試驗                                                      ? 傳感器誤差試驗 

? 搭建半實物仿真平臺                                                   ? 單軸姿態(tài)控制半實物試驗                     ? 三軸姿態(tài)控制半實物試驗

3、控制器快速原型開發(fā)試驗

1、固定翼三軸姿態(tài)控制數(shù)學(xué)仿真試驗

飛控算法采用雙閉環(huán)PID控制結(jié)合速度前饋，其外環(huán)為角度（angle）控制，角度值是由濾波與姿態(tài)解算后得到的歐拉角，有延遲且存在誤差，單閉環(huán)無法實現(xiàn)姿態(tài)控制過程。在此基礎(chǔ)上引入內(nèi)環(huán)，內(nèi)環(huán)選擇角速度（rate）控制，角速度由陀螺儀直接測量得到，誤差小，響應(yīng)快，延遲短。

? GUI界面

2、四旋翼飛控快速控制原型試驗

飛控快速原型模型包括控制算法和接口模塊兩大部分，其中用戶主要負責控制算法部分，接口部分為我司提供，主要包括遙控輸入、傳感器和姿態(tài)輸入、PWM輸出等模塊，接口模塊匹配真實的飛控板硬件。模型建好后，經(jīng)過簡單配置，可以一鍵生成代碼和可執(zhí)行程序。

3、固定翼三軸姿態(tài)控制半實物仿真實驗

六、部分用戶

? 四川輕化工學(xué)院       ? 南昌航空大學(xué)        ? 華東交通大學(xué)   ? <span text-indent:24px;white-space:normal;"="" microsoft="" yahei";="" text-indent:="" 24px;="" white-space:="" normal;"="" style="box-sizing: inherit">桂林航天工業(yè)學(xué)院