四轴飞行器论文
四轴飞行器设计毕业设计论文
目录第一部分设计任务与调研 (1)1研究背景 (1)2毕业设计的主要任务 (1)第二部分设计说明 (2)1理论分析 (2)2设计方案 (6)2.1 微控制器的选择 (6)2.2 无线模块的选择 (7)2.3 其他模块图片 (9)第三部分设计成果 (10)第四部分结束语 (11)第五部分致谢 (12)第六部分参考文献 (13)第一部分设计任务与调研1研究背景四轴飞行器具备VTOL(Vertical Take-Off and Landing，垂直起降)飞行器的所有优点，又具备无人机的造价低、可重复性强以及事故代价低等特点，具有广阔的应用前景。
可应用于军事上的地面战场侦察和监视，获取不易获取的情报。
能够执行禁飞区巡逻和近距离空中支持等特殊任务，可应对现代电子战、实现通信中继等现代战争模式。
在民用方面可用于灾后搜救、城市交通巡逻与目标跟踪等诸多方面。
工业上可以用在安全巡检，大型化工现场、高压输电线、水坝、大桥和地震后山区等人工不容易到达空间进行安全任务检查与搜救工作，能够对执行区域进行航拍和成图等。
因此，四轴飞行器的研究意义重大。
2毕业设计的主要任务本设计基于Arduino平台的四轴飞行器，包括Arduino最小系统、传感器模块、供电模块、电机驱动模块、蓝牙通讯模块等部分组成。
通过Arduino最小系统采集各传感器模块的数据并进行分析，将处理结果送入电机驱动模块进行姿态调整，实现四轴平稳飞行，系统框图如下：图1 系统框图第二部分设计说明1理论分析设计一个基于Arduino开源硬件平台的最小系统板，采集传感器的数据，传递给主芯片，芯片通过具体算法得出数据调整翼动部分实现水平。
下面将分析一种常见的四轴飞行器姿态解算方法，Mahony的互补滤波法。
此法简单有效，先定义Kp，Ki，以及halfT 。
Kp，Ki，控制加速度计修正陀螺仪积分姿态的速度halfT ，姿态解算时间的一半。
此处解算姿态速度为500HZ，因此halfT 为0.001#define Kp 2.0f#define Ki 0.002f#define halfT 0.001f初始化四元数float q0 = 1, q1 = 0, q2 = 0, q3 = 0;定义姿态解算误差的积分float exInt = 0, eyInt = 0, ezInt = 0;以下为姿态解算函数。
基于stm32的四轴飞行器
基于stm32设计的四轴飞行器引言四轴飞行器是一种结构紧凑、飞行方式独特的垂直起降式飞行器，与普通的飞行器相比具有结构简单，故障率低和单位体积能够产生更大升力等优点，在军事和民用多个领域都有广阔的应用前景，非常适合在狭小空间内执行任务。
因此四旋翼飞行器具有广阔的应用前景，吸引了众多科研人员，成为国内外新的研究热点。
本设计主要通过利用惯性测量单元（IMU）姿态获取技术、PID电机控制算法、2.4G无线遥控通信技术和高速空心杯直流电机驱动技术来实现简易的四轴方案。
整个系统的设计包括飞控部分和遥控部分，飞控部分采用机架和控制核心部分一体设计增加系统稳定性，遥控部分采用模拟摇杆操作输入使操作体验极佳，两部分之间的通信采用2.4G无线模块保证数据稳定传输。
飞行控制板采用高速单片机STM32作为处理器，采用含有三轴陀螺仪、三轴加速度计的运动传感器MPU6050作为惯性测量单元，通过2.4G无线模块和遥控板进行通信，最终根据PID控制算法通过PWM方式驱动空心杯电机来达到遥控目标。
1、系统总体设计系统硬件的设计主要分要遥控板和飞控板两个部分，遥控板采用常见羊角把游戏手柄的外形设计，控制输入采用四向摇杆，无线数据传输采用2.4G无线模块。
飞控板采用控制处理核心和机架一体的设计即处理器和电机都集成在同一个电路板上，采用常规尺寸能够采用普通玩具的配件。
系统软件的设计同样包括遥控板和飞控板两部分的工作，遥控板软件的设计主要包括ADC的采集和数据的无线发送。
飞控板的软件的设计主要包括无线数据的接收，自身姿态的实时结算，电机PID增量的计算和电机的驱动。
整个四轴飞行器系统包括人员操作遥控端和飞行器控制端，遥控端主控制器STM32通过ADC外设对摇杆数据进行采集，把采集到的数据通过2.4G无线通信模块发送至飞控端。
飞控板的主要工作就是通过无线模块进行控制信号的接收，并且利用惯性测量单元获得实时系统加速度和角速度原始数据，并且最终解算出当前的系统姿态，然后根据遥控板发送的目标姿态和当姿态差计算出PID电机增量，然后通过PWM驱动电机进行系统调整来实现飞行器的稳定飞行。
基于GPS的四轴飞行器的导航系统设计
密级：NANCHANG UNIVERSITY学士学位论文THESIS OF BACHELOR（2011—2015年）题目：四轴飞行器的GPS导航系统设计学院：信息工程学院系自动化系专业班级：测控技术与仪器学生姓名：程浩学号：5801211090 指导教师：张宇职称：讲师起讫日期：2015年3月15日至2015年5月29日南昌大学学士学位论文原创性申明本人郑重申明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。
本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权南昌大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□，在年解密后适用本授权书。
本学位论文属于不保密□。
（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：导师签名：日期：目录摘要 (1)第一章绪论 (3)1.1 四轴飞行器定义 (3)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (3)第二章四轴飞行器GPS导航模块分析实现设计 (5)2.1 GPS导航系统整体实现程序流程图 (5)2.2 GPS导航系统实现方向框图 (5)2.3 GPS导航模块介绍 (6)2.4 GPS导航模块协议信息接收分析设计 (6)2.5 GPS导航模块协议信息提取设计 (10)2.6 LCD12864液晶显示设计 (10)2.7 按键响应设计 (10)第三章四轴飞行器GPS导航模块硬件设计 (11)3.1 最小系统硬件设计 (11)3.1.1 单片机STC89C52 (11)3.1.2 单片机晶振部分 (12)3.1.3 单片机复位部分 (13)3.1.4 电源模块部分 (13)3.1.5 轻触按键控制部分 (14)3.2 12864液晶显示硬件设计 (14)3.3 GPS导航模块硬件设计 (16)第四章结束语 (18)4.1 展望 (18)4.2 小结与体会 (18)参考文献 (19)附录 (20)四轴飞行器的GPS导航系统设计专业：测控技术与仪器学号：5801211090学生姓名：程浩指导教师：张宇摘要在四轴飞行器诞生之前，如某地发生灾害，救援人员到达现场路途艰辛，派无人机探路虽可以节省时间成本很高，动辄几十万。
毕业设计论文四旋翼飞行器PID控制器的设计
第一章 四旋翼飞行器概述
1.1引言
目前国内外对飞行器的研究主要包括三种：固定翼、旋翼及扑翼式，四旋翼飞行器在布局形式上属于旋翼式的一种。国外早在上世纪初期就开始研究四旋翼飞行器。这种飞行器由军方率先研发并制造用于情报侦查等领域。很多科技企业、大学及研究所也研发并实现了自己的四旋翼飞行器。
目前，国内有很多致力于开源四旋翼飞行器研发的科技企业及技术团队，最受欢迎的有匿名科创开发的匿名四轴，圆点博士小四轴等。匿名四轴的控制方法主要是对姿态欧拉角进行控制，圆点博士小四轴主要是对姿态四元数进行控制，控制效果都很好。这给很多电子技术爱好者提供了丰富的学习资料。
国内有很多针对多旋翼飞行器的技术论坛，也有很多技术论坛专门开设了四旋翼飞行器讨论版块，汇聚了众多四旋翼飞行器的爱好者，提供了飞行器技术学习和提升的平台。
本设计主要介绍一种四旋翼飞行器的实现方案，以意法半导体公司生产的基于AMR Cortex-M3内核的STM32F103C8T6微型控制器作为计算控制单元，以Invensense公司生产的MPU6050作为惯性测量单元，整合飞行器姿态，以NRF24L01无线通信模块作为通信渠道，实现了上位机与下位机各项数据的实时传输，使用WFLY07遥控器实现了对四旋翼飞行器的无线遥控。本文详细介绍了四旋翼飞行器的飞行原理、硬件构造和软件设计，设计了一种PID控制器，实现了四轴飞行器的各项动作控制。
Yaw角为偏航角，如图，机体绕Z轴旋转产生原来XOZ面的夹角，为偏航角。
在＋模式下，A组螺旋桨与B组螺旋桨基本没有关系。实现基本的飞行动作只需调节一组螺旋桨的转速。当四个螺旋桨转速相同时，螺旋桨间的扭力矩相互抵消，实现飞行器姿态水平，如果增加螺旋桨的转速，可实现飞行器上升，下降等动作。当1、3号螺旋桨转速增加，而2、4号螺旋桨转速不变时，飞行器可以实现偏航。当1、3号螺旋桨转速不变，2号螺旋桨转速增加，4号螺旋桨转速减小，飞行器可实现横滚运动，即飞行器向左飞。当2、4号螺旋桨转速不变，1号螺旋桨转速增加，3号螺旋桨转速减小，飞行器可实现俯仰运动，即飞行器向前后飞。由此，可以想像飞行器在不同螺旋桨转速下的飞行动作。
四轴飞行器的系统设计
四轴飞行器的系统设计盛希宁;蔡舒旻【摘要】四轴飞行器作为当前最热门的一种飞行器,以其体积小、质量轻、灵活便携、机动性高、能工作于各种恶劣环境等特点在安保、消防等领域得到了广泛应用.本设计以Arduino控制板为四轴飞行器的控制核心,通过6轴运动处理组件MPU6050、蓝牙模块HC-05、四个直流无刷电机、四组电子调速器、四个螺旋桨、F450机身和锂电池等构成硬件系统,以Arduino控制板读取MPU6050中三轴的电压变化量,经过低通滤器滤波后获得稳定的电压值,再转换成角度.在MultiWiiConf飞行配置软件中设定PID控制器的参数,以修正四轴飞行器的姿态控制,使飞行器的状态输出可在有限的时间内达到姿态稳定.【期刊名称】《林业机械与木工设备》【年(卷),期】2018(046)004【总页数】4页(P40-43)【关键词】四轴飞行器;Arduino;MultiWiiConf;PID【作者】盛希宁;蔡舒旻【作者单位】江苏联合职业技术学院常州刘国钧分院,江苏常州213000;江苏联合职业技术学院常州刘国钧分院,江苏常州213000【正文语种】中文【中图分类】V2411 四轴飞行器的平衡和飞行原理四轴飞行器又称四旋翼飞行器，其四个螺旋桨呈十字形布置，由电机直接驱动[1]。
通过改变电机的转速可使飞行器获得旋转机身的力，从而调整飞行姿态。
四轴飞行器前侧和后侧的电机均为逆时针旋转，左侧和右侧的电机则为顺时针旋转，这种相反方向转动设计可以将螺旋桨对机身的反作用力相互抵消，进而获得向上的动力。
与直升机相比，四轴飞行器可以实现的飞行姿态较少，仅有基本的前进、后退和平移等，但四轴飞行器的机械结构远比直升机简单，维修和更换零件的成本也比较低，因此四轴飞行器具有自己独特的市场应用优势。
四轴飞行器的飞行模式分十字模式和X字模式两种[2-3]。
(1)十字模式。
该模式操作方式简单，适合于四轴飞行器的初学者，其优点为操作方式简单且稳定，缺点是无法做出飞机特技。
四轴飞行器的设计与研究
The Research and Design of Quadrotor
Candidate: Cheng Xuegong Supervisor:Prof. Xue Anke, Lecturer Zou Hongbo
December，2012
杭州电子科技大学硕士学位论文
摘
要
四轴飞行器具备 VTOL(Vertical Take-Off and Landing，垂直起降)飞行器的所有优 点， 又具备无人机的造价低、 可重复性强以及事故代价低等特点， 具有广阔的应用前景。 可应用于军事上的地面战场侦察和监视，获取不易获取的情报。能够执行禁飞区巡逻和 近距离空中支持等特殊任务，可应对现代电子战、实现通信中继等现代战争模式。在民 用方面可用于灾后搜救、城市交通巡逻与目标跟踪等诸多方面。工业上可以用在安全巡 检，大型化工现场、高压输电线、水坝、大桥和地震后山区等人工不容易到达空间进行 安全任务检查与搜救工作，能够对执行区域进行航拍和成图等。因此，四轴飞行器的研 究意义重大。 本文主要讨论四轴飞行器的设计实现、建模分析与控制器设计。首先从历史的角度 介绍小型四轴飞行器的发展以及研究成果，引入现代四轴飞行器的研究，以及运用现代 控制理论进行的研究方法和所取得成果。 其次给出本项目所设计的四轴飞行器样机模型 与飞行控制器电路设计。 着重从机械结构与飞行控制器硬件电路设计方面论述四轴飞行 器的样机设计。文中详细分析了机械结构设计中的选材以及元器件选型，实现了一个切 实可用，能够满足应用研究的四轴飞行器样机模型。一个稳定可用的样机模型是实现四 轴飞行器的基础。之后分析四轴飞行器的飞行控制原理，在此基础上进行动力学分析， 建立四轴飞行器的动力学模型。准确建立数学模型，对分析其飞行姿态原理具有很重要 的作用；准确的分析与建模是四轴飞行器控制算法设计的基础。在飞行器动力学建模的 基础上提出切实可行的控制算法， 并对控制器中需要用到姿态角求解部分进行了详细论 述。姿态角的求解在整个四轴飞行器设计中也是核心内容之一。通过软件设计实现飞行 控制器方案。最后对飞行器各性能指标进行考察，进行实地飞行、调试优化飞行器软件 控制器设计。 关键词：四轴飞行器，无人机，飞行控制器，嵌入式
四旋翼飞行器的稳定悬停与飞行设计论文
四旋翼飞行器的稳定悬停与飞行设计论文四旋翼飞行器的稳定悬停与飞行设计论文四旋翼飞行器的研究解决了众多的军用与民用上的问题。
下面由学术堂为大家整理出一篇题目为“四旋翼飞行器的稳定悬停与飞行设计”的航天工程论文，供大家参考。
原标题：四旋翼控制系统的设计摘要：在充分考虑四旋翼飞行器功能及性能的基础上，给出了微型四旋翼飞行器的实现方案，采用RL78G13为核心处理器，采用MPU6050实现飞行姿态数据的采集，利用nRF24L01无线模块实现参数的无线传输，并进行了驱动电路、电源稳压电路、电池电压检测电路的设计。
针对四旋翼飞行器在工作过程中供电电压不断降低导致控制不稳的问题，采用电池电压反馈的控制策略有效解决了该问题。
在搭建的硬件平台上，编写了相应的控制程序，经过测试，实现了四旋翼飞行器的稳定控制。
关键词：四旋翼飞行器；姿态数据；无线传输四旋翼飞行器的研究解决了众多的军用与民用上的问题。
军方利用四旋翼飞行器进行侦查、监视、诱饵与通信中继，解决了人为操作困难的问题，甚至减免了人员的伤亡；而在民用上，四旋翼飞行器能够实现大气监测、交通监控、森林防火等功能，有效预防了危机的产生，而促使四旋翼飞行器得到广泛应用的前提，是实现其平稳飞行及自主运行[1].本设计以实现四旋翼飞行器的稳定悬停与按照预定轨道自主飞行为目标，旨在探索四旋翼飞行器的硬件结构与飞行原理，并通过实际调试，理解四旋翼飞行器的相关控制理论，并解决四旋翼飞行器在工作过程中由于供电电压不断降低导致控制不稳的问题。
1设计原理方案四旋翼飞行器的核心是利用MPU6050对其飞行过程中的三轴加速度与三轴角速度值进行采集，主控制器采用四元数方法及PID算法对姿态数据进行解算，并将计算后的PWM控制信号施加到电机上，进而实现对四旋翼飞行器的控制。
通过调研及综合目前四旋翼飞行器系统的特点及要求，确定了设计的性能及指标如下。
（1）通信功能：具有无线接口，实现飞行功能的无线设定。
四轴飞行器的设计与研究
行 器 可 以实 现 电 力 设 备 的 空 中 红 外测 温 等 。
３ 四轴飞行器的应用展望
四 周 飞 行 器 的 应 用 前 景 十 分 广 泛 ， 例 如 在机场可 以可加装蜂 鸣器模仿 老鹰等猛 禽的叫 声来驱散鸟类 ，也可 以增加其称重 能力加装农 药喷洒装 置用 于给高树 喷洒 农药，电力公司可 以使 用 它 来巡 视 高压 电 力 线 路 等 以 便 及 时 发 现 线路故障隐患，众多快 寄公司正在研 究使 用四 周 飞 行 器 等 小 型 无 人 飞 行 器 来 实 现 城 市 中 近 距 离 的 快 寄 业 务 ， 甚 至 于 未 来 的 一 天 四 轴 飞 行 器 有可能作为人类 出行 的工具代 替私家车 以改善 地 面 交 通 拥 堵 的 问题 ，
四轴飞行器 （ＭＡＡＶ）是无人飞行器的一 种 ，应用 四个对称十字交叉分布螺旋桨，调整 螺旋桨转速控制飞行器各种飞行姿态 ，可 以实 现地面控制飞行和 自主飞行两种控制方式 ，随 着传感器和微处理器技术 的发展 ，四轴飞行器 也得到 了快速发展 。四周飞行器的应用领域十 分广泛 ，从军事领域侦察到测绘航拍甚至于表 白求婚无 不见其 身影 ： 自主 飞行模式 的实现解 放了控 制者的劳动 ，大大节省 了人力 。
道 ；姿态传感器需要有加速度传感器和角度传 感器两种 ，为飞行控制系统提供飞行器姿态数
无线通 讯模块
据 ；选用无刷 电机作为飞行器 的驱动 电机 ，需
要设计 电子调速器作为 电机驱动模块 ，而且需
要单独设计 ，另外考虑到开关频率特性 ，电机
驱动模块与 电机一一对应 ，频率一致。 １．２ 系统 软 件 设 计
１．１ 系统 硬 件 设 计
四轴飞行器的原理与优化设计研究
四轴飞行器的原理与优化设计研究摘要：当今社会，无人飞行器已经日益成熟化普及化了。
而相比于其他固定翼飞行器，直升机式飞行器，多旋翼飞行器由于其自身可以垂直起降，易于制作易于操控，可完成各种姿态飞行等特点，已经像雨后春笋般涌现出来。
而在多旋翼飞行器中我们会发现，四轴等偶数倍的多旋翼飞行器几乎占据了100%的市场。
这也是因为偶数倍的多旋翼飞行器其易于制作，原理简单等原因。
但在实际应用中，如果对其没有充分的优化，其飞行时的抗干扰能力和适应能力仍然不是非常理想。
在此文中。
我们将以四轴为代表仔细分析其工作原理，并尝试对其进行进一步的优化设计。
关键词：多轴飞行器；稳态作为飞机的一种，四轴飞行器因为它的四角有四个对称的螺旋翼而得此名。
四轴飞行器的体积一般都比较小，所以它操作简便而且灵活度高。
可以进行垂直起降，俯仰运动，滚转运动，偏航运动。
除此之外高度可拓展性强价格便宜也是四轴飞行器的优点。
在机身上可以按照摄像头，武器，等各種所需要的外设。
在实际应用中，在军事方面四轴飞行器可用于代替士兵进行侦查探测、攻击、警戒等任务。
四轴飞行器也将迎来一个更高速发展的时代。
一、四轴飞行器工作原理由于多旋翼飞行器均是由电机作为动力源，而电机转动会对设备产生自转。
所以四轴飞行器将其电机放置在机身的四周个顶端，且都在同一高度平面上，四个旋翼其结构完全相同，中间的空间用来安放飞控芯片和电子设备。
在正常情况下四轴飞行器一条轴上的逆时针旋转的同时，另一条轴的顺时针旋转，所以当飞行器飞行时，自转效应将被抵消掉。
而改变四个电机的转速就可以实现四轴在各个方向上的运动。
四轴飞行器是一种六通道的飞行器，其力的输入只有4个，却有6种飞行状态，所以它是一种欠驱动系统。
在以下分析中，箭头的位置代表电机转速的变化。
在旋翼上方表示增大转速，在旋翼下方则表示降低转速。
其具体的六种飞行姿态分析如下：1.1垂直运动同时增大四个电机的转速，提升升力，当其产生的总的升力大于重力的时候，四轴飞行器即可离地上升；相反，同时减少四个电机的转速，四轴飞行器就会垂直下降。
最好最详细四轴飞行器论文
菜鸟飞行器交流群 200718960 更多资料下载：https:///index.htm?spm=2013.1.w5002-1174......................................................................错误!未定义书签。 1.1 研究背景与意义 ...............................................................错误!未定义书签。 1.2 国内外研究现状 ...............................................................错误!未定义书签。 1.3 论文的主要工作 ...............................................................错误!未定义书签。 第二章 四轴飞行器工作原理 ............................................错误!未定义书签。 2.1 四轴飞行器机械结构 .....................................................错误!未定义书签。 2.2 四轴飞行器飞行动作原理 .............................................错误!未定义书签。 2.3 四轴飞行器坐标系统 .....................................................错误!未定义书签。 2.4 四轴飞行器姿态 ........................................................................................... 5 2.4.1 姿态解算 ..................................................................................................... 5 2.4.2 姿态控制 ..................................................................................................... 6 2.5 电机串级 PID 控制 ....................................................................................... 7 2.5.1 串级 PID 控制器简介 .................................................................................. 7 2.5.2 串级 PID 控制器在四轴飞行器中的应用 ................................................... 8 第三章 四轴飞行器硬件组成 .......................................................................... 9 3.1 电机 .............................................................................................................. 9 3.1.1 无刷电机厂商的选择 .................................................................................. 9 3.1.2 无刷电机参数的选择 .................................................................................. 9 3.1.3 无刷电机使用注意事项 ............................................................................ 10 3.2 电调 ............................................................................................................ 10 3.2.1 电调选型 ................................................................................................... 10 3.2.2 电调编程 ................................................................................................... 11 3.2.3 电调使用注意事项 .................................................................................... 11 3.3 螺旋桨 ........................................................................................................ 12 3.3.1 浆的选型 ................................................................................................... 12 3.4 机架的选择................................................................................................... 13 3.5 电池和充电器 ............................................................................................... 13 3.5.1 电池的选择 ................................................................................................ 14 3.5.2 电池使用注意事项 .................................................................................... 14 3.5.3 充电器 ....................................................................................................... 14 3.6 遥控器 .......................................................................................................... 15 3.7 飞控板 .......................................................................................................... 15 3.7.1 STM32F103 单片机简介 ............................................................................. 16 3.7.2 陀螺仪加速度计传感器 MPU6050 简介 ..................................................... 17 3.7.3 其它传感器简介 ........................................................................................ 18 3.7.4 电源模块 ................................................................................................... 18
四轴飞行器论文
2014-2015年大学生创业新基金项目结题论文作品名称：用于作物生长监测的飞行机器人学院：工学院指导老师：孙磊申报者姓名（团队名称）：李家强、梁闪闪、谈姚勇二〇一五年五月目录摘要 (3)关键词 (3)引言 (3)多旋翼农用无人机的发展简史 (4)作品设计方案1.1 飞行器的结构框架和工作原理 (5)1.2 硬件选择 (6)1.3硬件电路设计1.3.1：主控模块 (7)1.3.2：姿态传感器模块 (8)1.3.3：电源模块 (9)1.4 软件系统设计1.4.1：总体设计 (9)1.4.2：姿态解算实现 (10)参考文献 (11)附件1：作品实物图 (12)附件2：原件清单 (13)附件3 电路原理图 (14)附件4 部分程序（遥控器） (15)关于作物成产检测的飞行机器人的研究报告作者：李家强、梁闪闪、谈姚勇指导老师：孙磊（安徽农业大学工学院合肥市长江西路130号 230036）摘要:四旋翼飞行器通过排布在十字形支架四个顶端的旋翼，产生气动力，控制飞行器的升降、倾斜、旋转等。
本文主要讨论四旋翼飞行器所选用的单片机类型，以及选用此款单片机的原因。
通过PWM技术来调节飞行器的飞行状态，以MPU-6050为惯性测量器件。
所形成的飞行控制系统使得飞行器能达到较平稳的飞行姿态。
整体采用无线遥控控制，无线频波为2.51GHZ。
关键词：四旋翼飞行器、作物检测、飞行时间、飞行距离Abstract:through four rotor aircraft configuration at the top of the cross-shaped bracket four rotor, aerodynamic force, control aircraft movements, tilt, rotation, etc. This article focuses on four rotor aircraft chooses the types of single chip microcomputer and choose this single chip microcomputer. Through the PWM technology to adjust the aircraft's flight status, inertial measurement device for MPU - 6050. Formed by makes the aircraft flight control system can achieve a smooth flight. Overall the wireless remote control, wireless 2.51 GHZ frequency wave. Keywords: four rotor aircraft, crop detection, time of flight, flight distance引言：随着我国的经济迅速发展，农业种植的规模化、机械化、信息化。
四旋翼设计与实现.
四旋翼设计与实现毕业设计论文摘要四轴无人机是一种结构新颖的多旋翼飞行器，其通过调节四个电机的转速来实现飞行控制。
与常规旋翼式飞行器相比，对称分布的四个桨叶可使旋翼的反扭矩相互抵消，不需要额外的反扭矩尾桨。
在民用和工业应用领域，无人机因其因其独特的结构和优秀的性有着广泛的应用前景，如灾情救援、交通检测、货物运输等领域都有实际应用的意义。
本文根据无人机的特性，采用了基于ARM CortexM4 架构的STM32F3微处理器作为飞控平台。
利用板载的陀螺仪和加速度计MPU-6050内部的DMP功能进行姿态解算，通过PID姿态控制器来实现无人机准确的姿态控制。
同时，在无人机上加装了超声波传感器和GPS模块，可通过2.4G频段的遥控器进行无线控制，以定点定高的悬停功能来实现精准的货物投放。
四轴无人机上又可加装OSD等模块进行数据的实时传输和数据采集，以在实际中有更多应用。
关键词:四轴飞行器；STM32F3；MPU6050；PID控制；超声波传感器ABSTRACTFour-axis unmanned aerial vehicle is a novel multi-rotor aircraft, which adjusts the speed of four motors to achieve flight control. Compared with the conventional rotorcraft, the symmetrical distribution of the four blades of the rotor torque can cancel each other, without additional anti-torque tail rotor. In civil and industrial applications, unmanned aerial vehicles because of its unique structure and excellent sex has a wide range of applications, such as disaster relief, traffic detection, cargo transportation and other fields have practical significance. According to the characteristics of unmanned aerial vehicles, the STM32F3 microprocessor based on ARM CortexM4 is adopted as the flight control platform. The posture of the unmanned aerial vehicle (UA V) can be controlled by the PID attitude controller based on the onboard gyro and the DMP function of the accelerometer MPU-6050. At the same time, in the unmanned aerial vehicles to install the ultrasonic sensor and GPS module, through the 2.4G band remote control for wireless control to fixed-point high hover function to achieve accurate delivery of goods. 4-axis unmanned aerial vehicles can be installed on the OSD and other modules for real-time data transmission and data acquisition, in practice there are more applications.Key words: four-axis vehicle; STM32F3; MPU6050; PID control; ultrasonic sensor目录1 概论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 国内外现状研究 (1)1.2.1 四旋翼飞行器的国内发展现状 (1)1.2.2 四旋翼飞行器的国外发展现状 (1)2 四旋翼飞行模型结构与硬件电路设计 (3)2.1 四旋翼飞行器的结构与原理 (3)2.2飞行器控制硬件电路设计需求分析 (4)2.3元器件的选型 (5)2.3.1微控制器的选型 (5)2.3.2传感器的选型 (6)2.3.3电机、桨叶及机臂的选型 (8)2.4硬件电路的设计 (9)2.4.1电源部分 (9)2.4.2 MCU选型 (10)2.4.3 传感器部分 (12)2.4.4 动力部分 (12)3控制器软件设计 (13)3.1 控制算法选择 (13)3.2 基于MPU6050传感器的姿态角求解 (14)3.2.1 欧拉角与四元数 (14)3.2.3 获取四旋翼飞行器姿态 (18)3.3 飞行器控制算法设计 (19)4测试与分析 (21)4.1 姿态解析测试 (21)4.2 飞行控制测试 (21)5 总结与展望 (23)致谢 (25)附录 (27)1 概论1.1 选题背景四轴无人机是一种垂直起降的无人机，有着广阔的应用前景。
基于stm32的四轴飞行器设计与控制
structure and the parameter tests of attitude and height, the smooth control of
Filters with different cutoff frequencies are designed to achieve data filtering,
resulting in more accurate attitude and heading information. The controller adopts
this under-actuated system can be achieved.
Key words：stm32 MCU; Quadcopter; PCB Design; Height Hold
1绪论
人类自古以来就有飞天梦想，世界各地的神话传说、民间故事、敦煌壁画上的“飞天”、小时候玩的竹蜻蜓都可窥一二。但从理想走向现实，也就一百多年的时间。1920年，也就是莱特兄弟发明飞机后的17年，多轴无人飞行器就此诞生。但囿于当时科技水平的落后，控制技术的不成熟，以及相关控制理论的缺乏，多旋翼的发展一直处于休眠期。直到20世纪末，得益于微电子器件技术的发展、多旋翼相关学术讨论和研究方面取得的进展，多旋翼逐渐脱离军事用途而变成消费级玩具，多旋翼逐渐进入复苏期和发展期。越来越多的科研从业者开始研究多旋翼，自己搭建平台，验证算法，如姿态控制算法等。随后四旋翼的发展如雨后春笋般渐渐发展起来。
determined. The wheelbase and power matches and hardware selection and PCB
四轴飞行器设计论文
冯如杯论文《四旋翼飞行器的设计与控制》院（系）名称机械工程及自动化学院作者姓名薛骋豪学号35071422指导教师梁建宏2008年3月22日四旋翼飞行器的设计与控制薛骋豪摘要四旋翼直升机，其主旋翼分成前后与左右两组，旋转时方向相反，因此与一般直升机最主要的不同点为四旋翼直升机不需要用尾旋翼来平衡机体。
因为四旋翼直升机为不稳定系统，因此需利用旋转专用的感测器：陀螺仪来感知机身的平衡程度并将讯号传送至微控制器，再通过微控制器内部程序的运算产生控制信号来控制机体上四个旋翼的转速，以维持整个机身的平衡促使四旋翼直升机能顺利飞行。
关键词：四旋翼、VTOL（垂直起降）、矩阵控制、AbstractQuadrotor, its main rotor divides into with two about groups from beginning to end, in opposite direction while rotating, so Quadrotor and does not need to fasten the wing and having the balance organism for four with the end with the main difference of general helicopter. Whether four fasten wing helicopter stable system, need to utilize and rotate the special-purpose detecting device. The gyroscope comes to perceive balancing the degree and conveying the signal to the little controller of the fuselage, and then produce the control signal to control four rotational speed of fastenning the wings on the organism through the operation of the procedure within the little controller, impel four to fly smoothly while Quadrotor for the balance of maintaining the whole fuselage.Key words: Quadrotor、VTOL(Vertical Take-Off and Landing)、matrix control目录1、绪论 (3)2、正文 (4)2.1、四旋翼直升机的动力学原理 (4)2.2、四旋翼直升机的控制系统 (6)3、结论 (9)4、致谢 (10)5、参考文献 (10)1、绪论关于四旋翼直升机系统的研究动机与其它飞行原理相比较，VTOL（垂直起降）系统有特性能够完成对其他飞行器来说非常困难的或者不可能执行的任务。
四轴飞行器终极版
目录第二章总体方案设计 (1)2.1 四轴飞行器运动控制系统的基本工作原理 (1)2.2 四轴飞行器控制系统结构 (2)2.3 本章小结 (4)第三章硬件设计 (5)3.1 概述 (5)3.2 主控制器的选择 (5)3.3 信息采集 (11)3.3.1 加速度传感器与陀螺仪 (11)3.3.2 数字罗盘 (14)3.4 无线通讯 (17)3.5 电机驱动 (22)3.5.1 无刷电机 (22)3.5.2 PWM调速 (23)3.5.3 可控开关的选择 (23)3.6 供电电路 (26)3.6.1 电池选择 (26)3.6.2 电压变换器的选择 (26)3.7 本章小结 (28)第四章控制算法 (29)4.1 标定加速度 (29)4.2 姿态结算 (31)4.3 融合算法 (32)4.4 控制算法 (35)4.5 本章小结 (37)5.1 STM32F103T8U6的端口分配 (38)5.2 流程设计 (40)5.3 无线通讯 (42)5.4 控制计算 (45)5.5 本章小结 (47)第六章设计总结 (48)第二章总体方案设计四旋翼飞行器是一种布局形式比较新颖的飞行器，其结构较为紧凑。
四旋翼飞行器主要是通过改变4个电机的转速来调节螺旋桨转速，由旋翼升力的变化实现对飞行器的控制。
四旋翼飞行器由于能够垂直起降，自由悬停，可适应于各种速度及各种飞行剖面航路的飞行状况。
2.1 四轴飞行器运动控制系统的基本工作原理电机1和电机3逆时针旋转的同时，电机2和电机4顺时针旋转，因此当飞行器平衡飞行时，陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消。
各个旋翼对机身所施加的反扭矩与旋翼的旋转方向相反，因此当电机1和电机3逆时针旋转的同时，电机2和电机4顺时针旋转，可以平衡旋翼对机身的反扭矩。
四旋翼飞行器在空间共有6个自由度（分别沿3个坐标轴作平移和旋转动作），这6个自由度的控制都可以通过调节不同电机的转速来实现。
图2-1 运动控制原理图飞行器在三维空间中具有6个运动自由度．包括3个坐标轴方向的线运动和3个坐标轴方向的角运动。
基于单片机的四轴飞行器设计及仿真
摘要四轴飞行器具备飞行器的所有优点，又具备无人机的造价低、可重复性强以及事故代价低等特点，具有广阔的应用前景。
可应用于军事上的地面战场侦查和监视，获取不易获取的情报。
能执行禁飞区巡逻和近距离空中支持等特殊任务，可应对现代电子战、实现通信中继等现代战争模式。
在民用方面可用于灾后搜救、城市交通巡逻与目标跟踪等诸多方面。
工业上可以用在安全巡捡，大型化工现场等人工不容易达到的空间作业。
因此，四轴飞行器的研究意义重大。
本文主要讨论四轴飞行器的设计实现、建模分析与控制器设计。
首先从历史的角度介绍小型四轴飞行器的发展现状，引入现代四轴飞行器的研究，以及运用现代控制理论进行的研究方法和取得的结果。
其次是给出本次毕业设计的四轴飞行器样机模型与飞行控制器电路设计。
文中着重从机械结构与飞行控制器硬件电路设计方面论述四轴飞行器的设计。
文中详细分析了机械结构设计中的元器件选型，实现了一个切实可用，能满足应用研究的四轴飞行器模型。
之后分析四轴飞行器的飞行控制原理，在此基础上进行动力学分析，建立四轴飞行器的动力学模型。
通过软件设计实现飞行控制器方案，并通过protues软件践行模拟仿真以讨论其可行性。
关键词：四轴飞行器；单片机；飞行控制器；无人机ABSTRACT TheKeywords: Four aircraft; SCM; Flight controller; UA V目录1.绪论 (1)1.1国内外研究现状 (1)1.2本文研究目的及意义 (2)1.3本文的主要内容 (3)2.机械结构设计 (4)2.1元器件的选择 (4)2.1.1四轴飞行器基本工作原理 (4)2.1.2旋翼和机架的确定 (5)2.1.3其他小部件的选择 (5)2.2电机 (6)2.3总体结构 (7)3.硬件设计 (10)3.1概述 (11)3.2硬件电路的设计与选型 (11)3.2.1飞行控制系统结构 (11)3.2.2单片机选型及介绍 (12)3.2.3电机驱动电路 (14)3.2.4无线通讯与遥控 (17)3.2.5电源电路设计 (18)3.3 硬件部分整体电路图 (19)4.软件设计及调试分析 (20)4.1PWM调速原理分析 (20)4.2调速部分设计及分析 (22)4.3红外遥控系统的程序设计 (26)4.3.1红外发射部分 (26)4.3.2红外接收部分 (28)4.3.3键盘设计 (31)5. 调试分析 (33)5.1 Protues简介 (33)5.2调试结果分析 (37)结束语 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录A：外文原文 (41)附录B：中文翻译 (51)附录C：程序源代码 (55)1 绪论1.1国内外研究现状四轴飞行器是无人飞行器的一种，也就是智能机器人，四轴指飞行器的动力是由四个旋翼式的飞行引擎提供。
四轴飞行器毕业设计论文
四轴飞行器毕业设计论文
摘要：
本文主要介绍了一种四轴飞行器的设计与实现，以满足特定的需求。
通过对四轴飞行器的设计原理、结构、控制方法以及相关技术的介绍和分析，实现了飞行器的简单控制和稳定飞行。
通过实验验证了该设计的可行
性和优越性，为今后更复杂的四轴飞行器的设计提供了一定的基础和参考。
1.引言
2.设计原理
3.设计结构
本文设计的四轴飞行器采用过程控制方式，使用材料和组件包括主控
制器、电池、电机、螺旋桨等。
四个电机驱动四个螺旋桨，通过调节螺旋
桨的转速来实现飞行器的悬停和飞行。
4.控制方法
本文中采用PID控制器来实现对四轴飞行器的控制。
PID控制器可以
根据感知系统的反馈信号实时调整螺旋桨的转速，使飞行器能够在空中保
持平稳的飞行状态。
5.相关技术
在四轴飞行器的设计和实现过程中，涉及到的相关技术包括姿态测量、位置测量、通信协议、无线传输等。
通过这些技术的应用和优化，可以提
高飞行器的性能和使用体验。
6.实验与结果
通过实验验证了该设计的可行性和优越性。
实验结果表明，飞行器能够实现定点悬停、平稳飞行的任务，并具有较好的稳定性和控制性能。
7.结论
本文设计了一种简单的四轴飞行器，并实现了其控制和稳定飞行。
通过对该设计的分析和实验验证，证明了其可行性和优越性。
今后可以基于该设计进一步优化和发展更复杂的四轴飞行器。
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2014-2015年大学生创业新基金项目结题论文作品名称：用于作物生长监测的飞行机器人学院：工学院指导老师：孙磊申报者姓名（团队名称）：李家强、梁闪闪、谈姚勇二〇一五年五月目录摘要 (3)关键词 (3)引言 (3)多旋翼农用无人机的发展简史 (4)作品设计方案1.1 飞行器的结构框架和工作原理 (5)1.2 硬件选择 (6)1.3硬件电路设计1.3.1：主控模块 (7)1.3.2：姿态传感器模块 (8)1.3.3：电源模块 (9)1.4 软件系统设计1.4.1：总体设计 (9)1.4.2：姿态解算实现 (10)参考文献 (11)附件1：作品实物图 (12)附件2：原件清单 (13)附件3 电路原理图 (14)附件4 部分程序（遥控器） (15)关于作物成产检测的飞行机器人的研究报告作者：李家强、梁闪闪、谈姚勇指导老师：孙磊（安徽农业大学工学院合肥市长江西路130号 230036）摘要:四旋翼飞行器通过排布在十字形支架四个顶端的旋翼，产生气动力，控制飞行器的升降、倾斜、旋转等。
本文主要讨论四旋翼飞行器所选用的单片机类型，以及选用此款单片机的原因。
通过PWM技术来调节飞行器的飞行状态，以MPU-6050为惯性测量器件。
所形成的飞行控制系统使得飞行器能达到较平稳的飞行姿态。
整体采用无线遥控控制，无线频波为2.51GHZ。
关键词：四旋翼飞行器、作物检测、飞行时间、飞行距离Abstract:through four rotor aircraft configuration at the top of the cross-shaped bracket four rotor, aerodynamic force, control aircraft movements, tilt, rotation, etc. This article focuses on four rotor aircraft chooses the types of single chip microcomputer and choose this single chip microcomputer. Through the PWM technology to adjust the aircraft's flight status, inertial measurement device for MPU - 6050. Formed by makes the aircraft flight control system can achieve a smooth flight. Overall the wireless remote control, wireless 2.51 GHZ frequency wave. Keywords: four rotor aircraft, crop detection, time of flight, flight distance引言：随着我国的经济迅速发展，农业种植的规模化、机械化、信息化。
但是现阶段的农业生产中存在着一些很棘手的问题。
例如农作物的病虫害的实时监控这个问题以及作物生长情况采样分析等。
而飞行机器人可以利用自身携带的航拍工具在操作人员制定的地块进行拍摄，通过无线接收装置可以在操控室的接收显示屏播放航拍发送回来的图片和视频。
此作品飞行距离可达到2000米，留空时间可达30分钟。
故而此作品完全可以实时监测农作物的病虫害的发展以及采取大量有效的作物生长数据。
多旋翼农用无人机的发展简史多旋翼农用无人机是飞机的一种，其发展历史可以追溯到1903年，世界上第一架飞机的发明创造为其发展奠定基础。
而此后数十年间，该飞行设备分别在德国、美国、苏联等国的植保农业中广泛推广使用，截止1978年，全世界拥有航空植保飞机25000余架，近几年以每年递增约2000架的幅度上升。
同时，各国的农用飞机有60余种，其中定翼型飞机40多种、旋翼型（直升）飞机20多种，有数据显示世界上主要国家植保飞机数量和作业面积，如下（其中，1ha等于1公顷）：表1 世界上主要国家植保飞机数量和作业面积（1990年统计）主要国家飞机数量（架）作业面积（kha）主要国家飞机数量（架）作业面积（kha）苏联8，000 81，000 古巴184 5,152 美国6，100 42,100 秘鲁174 1,000 加拿大666 2,130 日本158 1,622 墨西哥450 3,000 危地马拉157 3,432 阿根廷450 5,000 萨尔瓦多136 1,395 澳大利亚260 6,170 德国100 1,840 新西兰213 3,320 南斯拉夫92 1,200哥伦比亚208 5,229 世界上62个国家共有18,800 506,667尼加拉瓜190 3,834随着专用航空植保飞机的先后设计和制造，作为技术较为成熟的农用无人机也相继出现，并迅速发展起来了。
如美国的“农猫式”航空植保飞机等，而1960年荷兰就成立了国际航空植保中心，进一步扩大了农用植保飞机的规模。
截止到上世纪80年代，世界上拥有航空植保飞机数量超过100架的国家就有近20个。
作品设计方案1.1 飞行器的结构框架和工作原理整个飞行器的结构框架如图所示：图1 飞行器结构图图 1 中飞行器的组成主要包括如下部分轴翼部分：该部分固定安放在机身的四个轴的末端，为整个飞行器的动力所在，其中包括螺旋桨(正、反桨)、电机以及一些固定部件。
飞行控制部分：该部分固定在四轴的中心，控制整个飞行器的运动姿态，其中包括主控制器部分、遥控接收部分、姿态采集部分等等。
机身：整个机架用于固定旋翼模块和飞行控制模块，另外，在飞控部分和电机之间，根据设计的不同，可能需要安放专门的电子调速器来调节电机的转速。
这种四旋翼结构中，四个轴的桨翼处于同一高度平面，轴的中心处安放飞行控制部分，以使得整个四轴重心稳定，这样飞行控制部分就可以通过调整四个螺旋桨的转速来控制四轴的运动姿态，这种结构形式的飞行器控制方式简单，控制部件少。
工作原理：四轴飞行器的一切控制行为都是通过调整四个动力电机的转速来实现的，通过四个螺旋桨产生的力和力矩来控制飞行器的飞行姿态，因此，整个四轴飞行器可以抽象成图2 所示的模型。
图2 飞行器受力分析图图2中，F前，F右，F后，F左分别代表前右后左四个桨翼产生的升力，M前，M右，M 后，M左，分别代表前右后左四个桨翼所产生的力矩；控制飞行器四个桨翼产生的升力和力矩即可产生各种飞行姿态，实现各种飞行任务。
1.2 硬件设计与选择1 微控制器在四轴飞行器飞行控制器中，传感器电信号的采样、转换，信号数据的融合，以及控制器的运算都通过微控制器的CPU及其外设实现。
在飞行控制器工作时需要大量的运算，尤其在IMU运算与控制算法运算时，会涉及到大量的矩阵与乘除法运算，因此在微控制器选型时应选择运算性能强、运算速度快的微控制器。
同时，飞行控制器中的各种模块需要不同的接口与外设进行采样，如电池监测与 IMU采样需要使用A/D转换单元。
因此选择微控制器应具有丰富的外设以简化电路设计，提高硬件稳定性。
在达到飞行控制系统控制性能要求的前提下，综合满足其重量、体积、功耗和成本的需求，微控制器的选型应考虑高性能、低功耗、外设丰富的高性能单片机。
本款设计我们采用的单片机为STC15W4K型单片机。
此款单片机集成了一组（各自独立6 路）增强型的PWM 波形发生器。
功耗低，体积小，成本低，完全符合作品需求。
2 惯性测量原件：MPU-6050是全球首例整合六轴运动处理器件。
相较于多组件方案，免除了陀螺组件和加速器时轴间差的问题，减少了大量的包装空间。
MPU-6050整合了三轴陀螺仪，三轴加速器，并含可由第二个I2C端口连接其他厂牌加速器、磁力传感器或其他传感器的数位运动处理硬件加速引擎，由主要I2C端口以单一数据流的形式向应用端输出完整的九轴融合演算技术。
3 动力系统基本组成：电动无人机的动力系统主要由四个部件组成：电池、电动机、电子调速器和螺旋桨等。
4 电池：现在可用做模型动力的电池种类很多，镍氢(Ni-MH)、镍锰(NiOH-MnO2)、锂金属(Li)、锂聚合物（Li-Poly）等电池都行，其中以镍氢电池和锂聚合物电池以其优异的性能和低廉的价格成为本次四旋翼飞行器设计中的首选。
表示电池性能的标称有很多，我们最关心的是电压、容量和放电能力这三个。
在实际使用中电池的电压和电流不一定与我们的需要相符，所以必须串联和并联来使用。
串联是指把几个单节电池头尾相接的连接起来，也就是说正极接负极、负极接正极的连接起来，其总电压等于各节电池的总和，放电电流等于单节的放电电流，容量也等于单节的容量。
并联是指把几节或几组电池头对头、尾对尾的连接起来，也就是说正极接正极、负极接负极，并联后的电压等于单节电池或电池组的电压，电流等于各电池组的总和，容量还是原来的容量。
总之，电池串联后只是电压增加，并联后只是电流增加，而其它的则不变。
1.3硬件电路设计1.3.1主控模块(1) 处理器（MCU）选择STC15W4K32S4 系列的单片机集成了一组（各自独立6 路）增强型的PWM 波形发生器。
PWM 波形发生器内部有一个15 位的PWM 计数器供6 路PWM 使用，用户可以设置每路PWM 的初始电平。
另外，PWM 波形发生器为每路PWM 又设计了两个用于控制波形翻转的计数器T1/T2，可以非常灵活的每路PWM 的高低电平宽度，从而达到对PWM 的占空比以及PWM 的输出延迟进行控制的目的。
由于6 路PWM 是各自独立的，且每路PWM 的初始状态可以进行设定，所以用户可以将其中的任意两路配合起来使用，即可实现互补对称输出以及死区控制等特殊应用。
1.3.2姿态传感器模块(1) 概述四轴飞行器属于多旋翼飞行器，各个桨翼之间的旋转过程中总存在着相互干扰，这就导致在飞行过程中，飞行的稳定性较差；另外在飞行器的电机、桨叶及机身等方面要求也较高，它要求各个旋翼的电机特性一致、各个桨叶的桨距及安装角度相同、机身对称等等。
然而实际中这些条件很难满足，而且往往相差较大；因此飞行器稳定性差，且难以控制，在设计控制系统时着重需要考虑飞行器的稳定性设计。
这样姿态测量在飞行器系统中就显得尤为必要，设计相应的传感器对飞行器的运动姿态进行测量，有助于反馈当前姿态，确保飞行稳定。
(2) 传感器使用设计中选用加速度和角速度两种传感器来进行姿态测量，用加速度的测量数据来互补角速度传感器测量的不足；设计中采用InvenSense 公司生产的整合性 6 轴运动处理组件MPU-6050。
1.3.3电源模块在控制电路中电源模块是一个不可或缺的部分，电源部分很大程度上决定着电路的性能指标，在设计电路电源时，不仅需要满足电路中各个模块的电压要求和功率要求，且还要确保输出得电压稳定。