四轴飞行器设计
四轴飞行器设计概述
四轴飞行器设计概述四轴飞行器（Quadcopter）是一种多旋翼飞行器，由四个电动马达驱动，并通过电子系统控制飞行。
它具有垂直起降、悬停、平稳飞行等优点，广泛应用于无人机航拍、物流配送、农业植保等领域。
本文将对四轴飞行器的设计概述进行详细介绍。
第一部分：概述四轴飞行器的设计涉及到机械结构设计、电子系统设计和飞行控制算法设计等方面。
在机械结构设计中，需要考虑到飞行器的重量、稳定性和飞行效率等因素；在电子系统设计中，需要考虑到电机驱动、传感器测量和通信等因素；在飞行控制算法设计中，则需要考虑到姿态控制、导航定位和自主避障等因素。
第二部分：机械结构设计四轴飞行器的机械结构主要包括机体、四个电动马达和螺旋桨等部分。
机体通常采用轻质材料制造，如碳纤维复合材料，以降低飞行器的重量；电动马达通常采用无刷电机，以提高功率输出和效率；螺旋桨通常采用塑料或碳纤维材料制造，以提供升力。
此外，机械结构设计还需要考虑到四轴飞行器的重心位置和稳定性，通过调整电动马达和螺旋桨的布局来实现。
第三部分：电子系统设计四轴飞行器的电子系统设计主要包括电机驱动、传感器测量和通信等模块。
电机驱动模块用于控制电动马达的转速和方向，通常通过电调与飞控板连接；传感器测量模块用于测量飞行器的姿态、加速度、陀螺仪等参数，通常包括陀螺仪、加速度计和磁力计等；通信模块用于与地面控制台进行数据传输和指令接收，通常采用无线通信技术，如蓝牙或Wi-Fi等。
第四部分：飞行控制算法设计四轴飞行器的飞行控制算法设计主要包括姿态控制、导航定位和自主避障等模块。
姿态控制模块用于控制飞行器的姿态，通常采用PID控制算法，通过调节电动马达转速来实现；导航定位模块用于确定飞行器的位置和航向，通常采用GPS和惯性导航系统等；自主避障模块用于识别和规避障碍物，通常采用机器视觉技术和激光雷达等。
第五部分：总结四轴飞行器设计的关键环节包括机械结构设计、电子系统设计和飞行控制算法设计等。
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的四轴飞行器设计
基于STM32的四轴飞行器设计四轴飞行器是一种常见的航空模型，它由四个电动马达驱动，通过调整转速控制飞行器的姿态和位置。
在本文中，我将介绍如何使用STM32微控制器设计一个四轴飞行器。
这项设计需要以下四个组成部分：飞行控制器、传感器、电动机和通信模块。
首先，我们需要一个飞行控制器来处理飞行器的姿态控制和位置控制。
我们可以使用STM32微控制器作为飞行控制器，因为它具有强大的计算能力和高性能的外设。
STM32微控制器通常具有多个通用输入/输出引脚，用于连接传感器和电动机。
此外，STM32微控制器还可以运行飞行控制算法并控制电动机的转速。
其次，我们需要一些传感器来感知飞行器的姿态和位置。
常见的传感器包括陀螺仪、加速度计和磁力计。
陀螺仪可以测量飞行器的旋转速度和方向，加速度计可以测量飞行器的加速度和倾斜角度，磁力计可以测量飞行器相对于地球磁场的方向。
这些传感器的测量数据将用于计算和控制飞行器的姿态和位置。
第三，我们需要四个电动机来驱动飞行器的运动。
每个电动机都连接到飞行控制器的输出引脚，并通过调整电动机转速来调整飞行器的姿态和位置。
通过控制四个电动机的转速，我们可以实现飞行器在空中的稳定飞行和准确控制。
最后，我们需要一个通信模块来与飞行器进行通信。
通常，我们使用无线通信模块，如蓝牙或无线局域网，来控制飞行器的飞行和监控其状态。
通过与通信模块连接，我们可以使用智能手机或其他设备来发送指令和接收飞行器的数据。
在设计四轴飞行器时，我们需要首先将传感器和电动机连接到STM32微控制器。
然后，我们需要编写飞行控制算法并将其加载到STM32微控制器上。
接下来，我们可以使用通信模块与飞行器连接并发送控制指令。
最后，我们可以启动电动机并观察飞行器的飞行和姿态控制效果。
总之，基于STM32微控制器的四轴飞行器设计是一个复杂而有趣的工程项目。
通过合理选择传感器、编写飞行控制算法和使用通信模块，我们可以实现一个高度稳定和可控的四轴飞行器。
四轴飞行器的设计
四轴飞行器的设计随着电子技术的快速发展，四轴飞行器被越来越多的人们喜欢和使用，特别是用于航拍和军事领域，在不久的将来必然也会应用于越来越多的其他领域。
文章设计一款基于STM32F103C8T6为主控系统的小型四轴飞行器，采用keil5为软件开发环境，用MPU6050芯片进行姿态采集，根据采集到的数据进行姿态分析，进而控制其稳定飞行。
标签：四轴飞行器；单片机；PID1 无人机的发展历史及意义无人飞行器是指具有动力装置，而不要求有专业操纵人员的飞行器。
它利用螺旋桨通过转动形成向地面的气流来抵消机身的质量，可实现独立飞行或者远程控制飞行。
相对于固定翼无人机，旋翼无人飞行器的发展就较为缓慢，这是因为旋翼无人飞行器的控制系统较为复杂，早期的技术不能满足飞行要求。
然而旋翼机具备所有飞机和固定翼无人机的优点，其成本低，结构简单，无大机翼的限制，具有自主起飞及下降功能，事故代价低等特点。
四轴飞行器是多旋翼飞行器中结构最简单的一种，由于其应用前景广泛，很快就吸引了众多研究者的注意，特别是以美国等西方国家为主的大学在无人机的控制算法研究以及导航等方面取得了不少成果。
在我国，北京理工大学在基于PID控制算法，姿態控制方面也取得一定的成果。
国防科技大学从2004年开始对四轴飞行器相关技术展开研究，并自主设计了四轴飞行器的原型样机。
但四轴飞行器真正的进入公众视野却是2012年2月，美国宾夕法尼亚大学的VijayKumar教授在TED上做出四旋翼飞行器里程碑式的演讲[2]。
2 四轴飞行器的动力分析2.1 四轴飞行器的飞行模式四轴飞行器的飞行模式主要包括十字模式和X字模式两种，如图1所示。
十字模式下的飞行方向与其中一个电机的安装方向一致，而X模式下的四轴飞行器前进方向指向两个电机中间。
由于十字模式可以直接明了的分清四个电机在四轴飞行器飞行过程的作用，所以操纵简单，但动作灵活性差。
X模式飞行模式复杂，但动作灵活。
本次课题的四旋翼飞行器设计采用X模式。
四轴飞行器毕业设计
目 录摘 要 .................................................................... I ABSTRACT . (II)第1章 绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 本课题研究意义 (1)1.3 国内外研究成果 (2)1.4 本课题主要研究内容 (2)1.4.1 研究主要内容 (2)1.4.2 研究方案 (3)1.5 系统设计框图 (3)第2章 四轴飞行器硬件组成 (5)2.1 DIY 四轴飞行器介绍 (5)2.1.1 四轴飞行器 (5)2.1.2 DIY 操作 (5)2.2 部分器件的作用介绍 (6)2.2.1 无刷直流电机 (6)2.2.2 电子调速器 (6)第3章 姿态传感器介绍 (7)3.1 三轴加速度计 (7)3.1.1 传感器原理 (7)3.1.2 ADXL345 (8)3.2 三轴陀螺仪 (9)3.2.1 概述 (9)3.2.2 传感器原理 (10)3.2.3 ITG-3200 (11)3.3 三轴磁场传感器 (11)3.3.1 传感器原理 (11)3.4 本章小结 (11)第4章 飞行器模型分析 (13)4.1 概述 (13)4.1.1 飞行器飞行原理 (13)4.1.2 四轴飞行器模型建立办法 (14)4.2 力或力矩与螺旋桨的关系 (14)4.2.1 升力和扭矩关系 (15)4.2.2 阻力和侧向力矩的关系 (15)4.2.3 L Q D T C C C C 、、、的建立 (16)第5章 算法设计 (19)5.1 悬停控制算法设计 (19)5.1.1 悬停算法分析 (19)5.1.2 PID 算法选择分析 (21)5.1.3 PID三个参数的大小对于响应波形的影响 (21)5.1.4 模糊控制规则的建立 (21)5.1.5 模糊控制表的建立 (22)5.1.6 小结 (22)5.2 运动算法设计 (22)5.2.1 运动时和悬停时的差别 (23)5.2.2 Z轴旋转解决办法设计 (23)5.2.3 固定倾斜解决办法 (24)5.2.4 控制算法小结 (24)5.3 九轴数据的融合算法 (24)5.3.1 关于数据融合必要性的分析 (25)5.3.2 加速度计与陀螺仪的数据融合 (25)第6章程序设计 (27)6.1 程序设计思想 (27)6.1.1 程序方案 (27)6.2 串口接收数据并重装 (27)6.2.1 概述 (27)6.2.2 程序设计 (28)6.3 PID算法程序 (28)6.4 电调PWM信号 (29)总结 (30)论文小结 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录一： (34)附录二： (41)摘要今年来航模界的目光已经从固定轴飞行器转移到了多旋翼飞行器的设计上。
四轴飞行器毕业设计
四轴飞行器毕业设计四轴飞行器毕业设计一、引言四轴飞行器，也被称为无人机，是一种能够在空中自由飞行的飞行器。
随着无人机技术的不断发展，四轴飞行器已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
本文将探讨四轴飞行器的毕业设计，包括设计目标、关键技术和未来发展方向。
二、设计目标在进行四轴飞行器毕业设计时，首先需要确定设计目标。
设计目标可以包括飞行器的尺寸、飞行距离、飞行时间、负载能力等。
根据设计目标，可以选择合适的材料和组件，并进行系统设计和优化。
三、关键技术1. 飞行控制系统飞行控制系统是四轴飞行器的核心部分，包括飞行控制器、传感器和执行机构。
飞行控制器负责接收传感器数据，计算飞行器的姿态和位置，并控制执行机构完成相应的动作。
传感器可以包括陀螺仪、加速度计、磁力计等，用于感知飞行器的姿态和环境信息。
执行机构可以包括电机、螺旋桨等，用于产生推力和控制飞行器的姿态。
2. 遥控系统遥控系统是四轴飞行器与操作者之间的桥梁，通过遥控器或手机APP等设备，操作者可以控制飞行器的起飞、降落、悬停、飞行方向等动作。
遥控系统需要具备稳定的信号传输和响应速度，以确保飞行器的安全和稳定性。
3. 导航系统导航系统可以包括GPS、惯性导航系统等，用于确定飞行器的位置和航向。
导航系统可以帮助飞行器实现自主飞行、航线规划和自动返航等功能。
在设计导航系统时，需要考虑精度、可靠性和功耗等因素。
四、未来发展方向随着无人机技术的不断进步，四轴飞行器的未来发展方向也越来越广阔。
以下是几个可能的发展方向：1. 智能化未来的四轴飞行器将更加智能化，可以通过人工智能和机器学习等技术，实现自主飞行、智能避障和目标识别等功能。
智能化的四轴飞行器可以广泛应用于农业、物流、安防等领域。
2. 多功能未来的四轴飞行器将具备更多的功能，例如搭载摄像头、传感器和激光雷达等设备，实现航拍、测绘和环境监测等任务。
多功能的四轴飞行器可以满足不同领域的需求，提高工作效率和减少人力成本。
四轴飞行器运动控制系统设计和仿真
四轴飞行器运动控制系统设计和仿真随着科技的发展，四轴飞行器这种机器在日常生活中变得越来越常见。
从无人机的航拍、救援到消防，四轴飞行器的应用越来越广泛。
但是，控制飞行器的姿态和运动依然是一个挑战。
这里将对四轴飞行器的运动控制系统进行设计和仿真。
1. 系统分析先对四轴飞行器进行简单的系统分析。
四轴飞行器有四个电机，每个电机都有一个螺旋桨。
通过改变电机的转速和螺旋桨的旋转方向，可以控制飞行器的姿态和运动。
四轴飞行器有三个自由度的旋转运动，分别是偏航、俯仰和横滚，还有三个自由度的平移运动，分别是上下、左右和前后。
控制这些运动需要一个运动控制系统。
运动控制系统分为两部分：飞行器的传感器和飞行控制器。
传感器用于测量飞行器的状态，例如角速度、角度和线性加速度等。
飞行控制器根据传感器的数据进行控制，以达到控制飞行器运动的目的。
2. 控制算法运动控制系统的重点在于控制算法。
幸运的是，我们可以使用开源的四轴飞行控制器（例如 Pixhawk 和 APM）来控制飞行器。
这些控制器具有成熟的控制算法，可实现飞行器的稳定飞行和自动飞行。
在四轴飞行器的运动控制中，最重要的算法是控制飞行器的姿态。
姿态控制是通过测量三个轴上的角度和角速度实现的。
姿态控制经常使用 PID 控制器。
PID 控制器使用比例、积分和微分三个控制项来控制飞行器的姿态。
3. 系统设计接下来，我们将设计一个四轴飞行器的运动控制系统。
这里主要讨论的是控制器的硬件和软件设计。
3.1 硬件设计飞行控制器通常使用 Arduino 或者其他类似的微控制器。
这些微控制器轻便、可编程并且能够进行必要的计算。
除了微控制器，飞行控制器还应该包含其他必要的硬件，例如传感器、接收器和电池等。
传感器是测量飞行器状态的重要组成部分。
飞行器通常使用加速度计、陀螺仪和罗盘。
加速度计可以测量飞行器在三个轴上的线性加速度，陀螺仪可以测量飞行器在三个轴上的角速度，罗盘可以测量飞行器的方向。
接收器则负责接收运动控制器发出的指令，例如俯仰、横滚和油门等。
四轴飞行器设计方案
四轴飞行器设计方案四轴飞行器设计方案一、引言四轴飞行器是一种具有四个电动机的飞行器，通过控制电机的速度来调整姿态和飞行方向。
本文将介绍一种四轴飞行器设计方案，包括材料选择、电机配置、控制系统等方面。
二、材料选择1. 框架材料：选择轻质且具有足够强度的材料，如碳纤维复合材料，以提高飞行器的耐用性和飞行稳定性。
2. 电机：选用高效率、低功耗的无刷电机，以提高续航时间和飞行效能。
3. 电池：选择高能量密度的锂聚合物电池，以提供足够的电力供应。
4. 传感器：配置加速度计和陀螺仪，以实时测量飞行器的运动状态，并通过算法进行控制。
三、电机配置为了实现四轴飞行器的稳定飞行和灵活操控，需要配置四个电动机，分别安装在飞行器的四个角落。
电机和框架之间采用弹性支撑装置，以减少机械振动和飞行噪音。
电机与框架之间的连接采用可调节的装置，以便根据飞行器的需要进行调整。
四、控制系统飞行器的控制系统包括飞行控制器、遥控器、传感器等。
飞行控制器是整个系统的核心，负责接收遥控器的指令，并通过内部的算法计算出合适的电机转速来实现飞行器的姿态调整和飞行控制。
飞行控制器还需要与传感器进行数据交互，以获取飞行器实时的运动状态。
五、功能扩展为了增加飞行器的功能，可以增加以下扩展设备：1. 摄像头：配备高清摄像头，实现视频拍摄和实时传输功能。
2. 红外传感器：用于无人机的避障功能。
3. GPS导航系统：提供飞行器的定位和导航功能，实现航线的自动规划和自主飞行。
4. 载荷释放装置：用于携带和释放物品，可在特定场景下使用。
六、安全保障措施为了确保四轴飞行器的安全性，应采取以下措施：1. 安全起飞和降落：制定飞行区域和起飞降落区域，确保无人机在安全的条件下起飞和降落。
2. 自动返航功能：确保在遇到故障或信号丢失时，飞行器能够自动返回起飞点。
3. 遥控频率选择：在多无人机飞行环境中，选择不同的频率，以避免干扰和冲突。
七、总结通过以上设计方案，我们可以实现一款稳定飞行、灵活操控、功能丰富且安全可靠的四轴飞行器。
四轴飞行器设计概述
四轴飞行器设计概述首先是机身结构设计。
四轴飞行器的机身一般由主体机架、飞行控制电路和机载设备等组成。
主体机架通常采用轻质、坚固的材料制作，如碳纤维或铝合金。
其设计应考虑到在飞行中的稳定性和机动性，尽量减少风阻并提高机体刚性。
此外，机身上还需要安装螺旋桨挡板、摄像机支架等附属设备。
其次是电力系统设计。
四轴飞行器的电力系统由电机、电调器和电池等组成。
电机是提供动力的核心部件，一般采用无刷直流电机。
电调器用于控制电机的转速和方向，根据飞行控制信号调节电机的输出功率。
电池则是供给飞行器能量的源头，常用的是锂聚合物电池，其轻量、高能量密度的特点适合飞行器的需求。
控制系统是四轴飞行器的重要组成部分。
其主要功能是稳定和控制飞行器的姿态、高度、速度等。
该系统一般包括陀螺仪、加速度计、飞行控制器等硬件设备以及相关的软件算法。
陀螺仪用于测量飞行器在三个轴向上的角速度，加速度计则用于测量飞行器的加速度。
飞行控制器是整个控制系统的核心，将传感器数据进行处理，并根据预设的飞行控制算法来实现姿态稳定和飞行控制。
设计四轴飞行器还需要考虑到通信系统、导航系统、遥控系统等。
通信系统用于与地面站进行数据传输，如视频传输、遥测数据传输等。
导航系统用于飞行器的位置和定位，一般采用全球定位系统（GPS）等技术。
遥控系统是四轴飞行器的操控手段，一般包括遥控器和接收器等设备。
最后，设计四轴飞行器还需要考虑到安全性和可靠性。
飞行器应具备防风能力，以应对恶劣天气条件下的飞行。
此外，应考虑电池电量、电机温度等因素，以保证系统的安全运行。
对于关键部件如电机、电调器等，应进行质量控制和可靠性测试。
综上所述，设计四轴飞行器需要从机身结构、电力系统、控制系统等多个方面进行综合考虑。
在实际设计中，还需要根据具体应用需求和性能要求进行详细设计和优化。
随着科技的不断发展，四轴飞行器的设计将进一步完善，提升其飞行性能和应用范围。
四轴飞行器的设计概要
四轴飞行器的设计概要概述：四轴飞行器是一种利用四个电动马达驱动的无人机，具有对称的结构并能自由悬浮在空中。
它的设计目标是实现稳定、灵活的飞行以及可靠的操控系统，为各种应用场景提供解决方案。
本文将对四轴飞行器的设计概要进行详细阐述。
一、飞行器结构设计：1.机体结构：四轴飞行器的机体通常采用轻质、坚固的材料，如碳纤维或铝合金等。
机体必须具有足够的刚度和强度，以承受飞行过程中的各种应力。
2.电动马达：四轴飞行器需要四个电动马达，控制器通过电子调速器调节马达的转速，实现四轴飞行器的稳定悬停及各种动作。
3.旋翼设计：旋翼是四轴飞行器实现升力和推力的关键部件，通常采用两个对向旋转的螺旋桨。
旋翼的直径、叶片数、材质和旋转速度等参数需通过模拟和实验确定，以实现飞行器的稳定和高效。
4.重力中心：四轴飞行器的重心位置会直接影响其稳定性和机动性能。
因此，在设计中需要考虑重心位置的合理性，并通过调整机体结构或其他方式来实现飞行器的平衡。
5.电源系统：飞行器所需能量主要依靠电池供应，因此需要设计适合的电池容量和电压。
同时，应考虑电池的充电和更换便捷性，以提高飞行器的续航能力。
二、传感器与控制系统设计：1.姿态传感器：为了实现飞行器的稳定飞行，需要安装姿态传感器，如陀螺仪、加速度计和磁力计等。
通过这些传感器获取飞行器当前的姿态信息，用于控制系统的反馈调整。
2.控制器：飞行器的飞行控制通常由中央控制器实现，该控制器接收传感器反馈的数据，并根据事先编程的算法进行实时计算控制指令。
控制器需要具备快速响应和高准确度，以保证飞行器的稳定性和操控性。
3.通信系统：四轴飞行器通常需要与地面控制站进行无线通信，以接收控制指令和发送飞行数据。
因此，设计中需要考虑通信系统的可靠性和有效传输距离。
三、安全与防护设计：1.碰撞检测与避障：为了保护四轴飞行器及周围环境的安全，可以考虑在飞行器上安装距离传感器或红外线传感器等，用于检测和避免可能的碰撞。
四轴毕业设计
四轴毕业设计四轴毕业设计一、引言四轴毕业设计是一项极具挑战性的任务，它要求学生将理论知识与实践技能相结合，设计并制造出一架能够稳定飞行的四轴飞行器。
本文将探讨四轴毕业设计的重要性、设计过程中的关键问题以及可能的解决方案。
二、背景随着无人机技术的快速发展，四轴飞行器成为了热门的研究领域。
它具有灵活性高、操控性好等优点，被广泛应用于航拍、农业、救援等领域。
因此，通过参与四轴毕业设计，学生能够深入了解无人机的原理和设计过程，为未来从事相关工作打下坚实的基础。
三、设计过程1. 需求分析在开始设计之前，需要明确设计的目标和需求。
这包括飞行器的最大飞行高度、飞行时间、负载能力等。
通过分析需求，可以为后续的设计和测试提供指导。
2. 组件选择四轴飞行器的设计涉及到多个组件的选择，包括电机、电调、飞控、传感器等。
在选择组件时，需要考虑其性能、可靠性和兼容性。
同时，还需要注意组件的价格和供应渠道，以确保项目的可行性。
3. 结构设计四轴飞行器的结构设计是关键的一步。
它包括框架设计、螺旋桨安装、电池固定等。
设计师需要考虑飞行器的稳定性、重心位置以及对外界干扰的抵抗能力。
通过使用CAD软件进行三维建模和仿真，可以在设计阶段尽早发现问题并进行改进。
4. 控制系统设计四轴飞行器的控制系统是实现稳定飞行的关键。
它包括姿态控制、高度控制、位置控制等。
设计师需要选择合适的控制算法，并将其实现在飞控硬件上。
同时，还需要进行系统调试和参数优化，以提高飞行器的性能和稳定性。
5. 飞行测试设计完成后，需要进行飞行测试来验证设计的可行性和性能。
测试过程中，需要注意安全问题，并进行数据记录和分析。
根据测试结果，可以对设计进行改进和优化，以达到预期的飞行效果。
四、关键问题与解决方案1. 稳定性问题四轴飞行器的稳定性是设计中的一个重要问题。
通过使用加速度计、陀螺仪和气压计等传感器，可以实时检测飞行器的姿态和位置，从而进行控制调整。
此外，使用PID控制算法可以对姿态进行稳定控制。
四轴飞行器控制系统设计及其姿态解算和控制算法研究
四轴飞行器控制系统设计及其姿态解算和控制算法研究四轴飞行器控制系统设计及其姿态解算和控制算法研究一、引言四轴飞行器是一种飞行机械，通过四个对称分布的旋翼作为动力驱动，能够实现各种姿态的飞行。
在日常生活中，四轴飞行器被广泛应用于飞行摄影、物流配送、农业植保等领域。
为了保证四轴飞行器的稳定性和精确控制，需要设计合适的控制系统以及姿态解算和控制算法。
二、四轴飞行器控制系统设计1. 框架设计四轴飞行器控制系统的框架一般包括硬件和软件两个部分。
硬件部分主要包括传感器模块、执行器模块以及通讯模块。
传感器模块用于获取飞行器的姿态信息，执行器模块用于产生控制信号，通讯模块用于与地面站进行数据传输。
软件部分主要包括姿态解算模块和控制算法模块。
2. 传感器模块传感器模块是四轴飞行器控制系统中非常重要的一部分，它提供了飞行器当前姿态信息的反馈。
一般而言，传感器模块包括陀螺仪、加速度计和磁力计。
陀螺仪用于测量飞行器的角速度，加速度计用于测量飞行器的加速度，磁力计用于测量飞行器所处的磁场。
通过这些传感器的数据，可以实现对飞行器的姿态和位置的估计。
3. 执行器模块执行器模块是四轴飞行器控制系统中的输出模块，它能够控制四个旋翼的转速，从而产生所需的推力和力矩。
一般而言，执行器模块包括电机和电调。
电机负责将电能转化为机械能，电调则控制电机的转速。
通过对四个电机的控制，可以实现对飞行器的姿态和位置的调整。
4. 通讯模块通讯模块是四轴飞行器控制系统中的数据传输模块，它负责与地面站进行通讯，并将传感器模块获取到的数据传输给地面站进行处理。
通讯模块一般采用无线通信方式，例如蓝牙、Wi-Fi等。
通过与地面站的通讯，可以实现对飞行器的遥控和数据监测。
5. 姿态解算模块姿态解算是四轴飞行器控制系统中的关键部分，它负责从传感器获取到的数据中解算出飞行器的当前姿态信息。
一般而言，姿态解算模块采用卡尔曼滤波算法对传感器数据进行融合处理，以提高姿态解算的精度和稳定性。
四轴飞行器的设计概要
四轴飞行器的设计概要机身是四轴飞行器的主要结构，一般采用轻量化的材料如碳纤维或铝合金，以提供足够的强度和刚性。
机身通常具有刚性和亲水性，以减少空气阻力和提高飞行稳定性。
主控系统是四轴飞行器的大脑，它负责控制飞行器的姿态、稳定性和飞行模式。
主控系统通常由一个中央处理器、陀螺仪、加速度计和磁罗盘等组成。
中央处理器负责计算并控制马达的速度和位置，陀螺仪和加速度计用于检测飞行器的角度和加速度，磁罗盘用于检测飞行器的方向。
动力系统通常由电池和电调组成，电池提供电能给电动马达，电调负责调节电压和电流，以控制电动马达的转速和推力。
电池的能量密度和安全性是非常重要的考虑因素，因为它会直接影响飞行器的续航时间和飞行性能。
传感器系统用于感知外部环境和飞行器的状态，通常包括GPS导航系统、气压计、超声波传感器等。
GPS导航系统可以提供准确的位置和速度信息，帮助飞行器实现自主飞行和导航。
气压计可以测量大气压力，从而确定飞行器的高度。
超声波传感器可以测量飞行器和地面之间的距离，以避免碰撞。
通信系统用于与地面控制台或其他飞行器进行通信，以实现远程遥控和数据传输。
通信系统通常使用无线电或蓝牙技术，具有足够的带宽和范围。
除了以上主要的组成部分，四轴飞行器的设计还需要考虑飞行器的重量和平衡、飞行性能和稳定性等因素。
四轴飞行器的设计要尽量轻量化和简化结构，以提高续航时间和机动性。
飞行器的重心要尽量保持稳定，以确保飞行器的平衡和控制性能。
同时，飞行器的飞行性能和稳定性也需要通过合理的设计和调试来实现。
总之，四轴飞行器是一种基于电动马达和电子稳定系统的无人飞行器，具有良好的飞行性能和控制能力。
它的设计要考虑机身结构、电动马达、主控系统、动力系统、电池、传感器和通信系统等多个方面，以保证飞行器的稳定性、飞行性能和安全性。
四轴飞行器控制系统设计及其姿态解算和控制算法研究
本次演示提出的基于嵌入式的四轴飞行器控制系统架构由以下几个部分组成： 飞行器主体、传感器模块、嵌入式控制器、无线通信模块以及电源模块。其中， 飞行器主体负责产生升力和重力；传感器模块包括加速度计、陀螺仪和气压计等， 用于实时监测飞行状态；嵌入式控制器作为核心控制单元，负责处理传感器数据 并生成控制指令；无线通信模块用于传输控制指令和飞行状态数据；电源模块为 整个系统提供能量。
3、设计高效的执行器，实现了电机转速的准确控制。
参考内容二
引言
四轴飞行器是一种具有广泛应用前景的无人机，其控制系统对于飞行器的稳 定性和精度具有至关重要的作用。随着科技的不断进步，嵌入式技术逐渐成为四 轴飞行器控制系统的重要发展方向。本次演示将围绕基于嵌入式的四轴飞行器控 制系统展开研究与设计进行详细阐述。
在设计四轴飞行器姿态控制系统时，我们需要明确设计理念。在本设计中， 我们的主要目标是通过优化控制算法和提高硬件性能，实现飞行器的高精度和稳 定控制。为了达到这个目标，我们将采用以下措施：
1、采用先进的控制算法，如PID控制器和卡尔曼滤波器等，以增加系统的稳 定性和精度；
2、选择高性能的传感器和微处理器，以提高传感器数据的准确性和处理速 度；
1、实现方法
在实现基于嵌入式的四轴飞行器控制系统过程中，我们首先完成了硬件设备 的选型和搭建，然后编写了控制算法和通信协议。在调试过程中，我们通过连接 PC与嵌入式控制器，利用上位机软件实时监测飞行状态和调整控制参数。
2、实验结果
通过多次实验，我们发现该控制系统能够实现稳定的飞行，并且具有较强的 抗干扰能力。在控制算法方面，PID控制算法表现出了良好的性能，能够快速跟 踪期望轨迹，减小误差。此外，我们还对该系统的通信协议进行了测试，结果表 明通信模块工作正常，数据传输稳定可靠。
四轴飞行器的设计与控制
四轴飞行器的设计与控制随着科技的不断发展，越来越多的新技术被应用到生活中。
其中，四轴飞行器作为一种新型的飞行器，其应用范围越来越广。
四轴飞行器是一种用于空中拍摄、物流配送、科学考察和军事侦查等领域的飞行器，其灵活性和稳定性使得其在这些领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍四轴飞行器的设计与控制，以及其应用场景。
设计篇1.飞行器的构成与工作原理四轴飞行器的主体是一种能够自主悬停的飞行器，由四个旋转桨叶和一个中央的飞行控制系统组成。
其特别之处在于所有的桨叶都是同时旋转的，而且桨叶的旋转方向不同。
四轴飞行器的工作原理：当一个桨叶逆时针方向旋转时，它会产生一个向上的推力，同时会产生一个向右的转矩；反之，当一个桨叶顺时针方向旋转时，它会产生一个向上的推力，同时会产生一个向左的转矩。
通过对这四个桨叶的转速进行调节，可以实现飞行器的平衡稳定。
2.飞行器的结构设计四轴飞行器的结构设计包括飞控系统、传感器、电机与桨叶、遥控器和电池等组成部分。
其中，飞控系统起到了至关重要的作用，它能够感知飞行器当前的状态并通过相应的指令来控制飞行器的动作。
传感器是感知器，用于感知飞行器的姿态、高度、速度等状态信息，并将这些信息传送给飞控系统进行处理和计算。
电机和桨叶的作用是为飞行器提供推力，从而让飞行器起飞、悬停、转向等动作。
遥控器是操纵工具，它可以控制飞行器的运动方向、速度、高度等。
电池是飞行器的动力源，其大小与类型也会影响飞行器的飞行时间和性能。
对于飞行器的设计，其重量、力量和稳定性是非常重要的因素。
通常，飞行器需要在不降低稳定性的情况下尽可能减少其质量。
同时，对于桨叶和电机的选择也需要根据飞行器的尺寸和重量进行调整，以确保其飞行稳定。
控制篇1.掌握飞行器控制的方法在进行飞行器的控制时，我们需要使用遥控器来控制飞行器的飞行方向、速度、高度等。
遥控器通常包括两个摇杆，左摇杆用于控制飞行器的高度和方向，右摇杆用于控制飞行器的飞行速度和转向。
四轴飞行器设计概述
四轴飞行器设计概述四轴飞行器（Quadcopter）是一种利用四个独立推进器和旋翼来产生升力和推动力的航空器。
在近年来，四轴飞行器越来越受到人们的关注和喜爱，主要应用于航拍、科研、军事等领域。
本文将对四轴飞行器的设计进行概述，包括结构设计、控制系统、动力系统及其应用。
首先，四轴飞行器的结构设计是实现其飞行功能的基础。
四轴飞行器通常由机身、四个电动机和旋翼组成。
机身主要由轻质材料如碳纤维复合材料制成，以降低重量并提高强度。
电动机安装在机身四个角上，旋翼通过电动机旋转产生升力。
旋翼通常为螺旋桨形状，具有高效的升力产生能力。
此外，四轴飞行器还常配备传感器如陀螺仪、加速度计和磁力计等，用于测量姿态和方向，从而实现稳定的飞行。
其次，四轴飞行器的控制系统扮演着关键的角色。
目前常用的控制系统是基于惯性测量单元（IMU）和比例-积分-微分（PID）控制器。
IMU由陀螺仪和加速度计组成，通过测量飞行器的姿态和加速度信息，并将其传递给PID控制器。
PID控制器根据测量值和目标值之间的误差，并计算出适当的控制信号来调整电动机转速以及旋翼的角度。
通过不断调整，PID 控制器能够实现飞行器的稳定控制。
最后，四轴飞行器的应用非常广泛。
在航拍领域，四轴飞行器可以搭载高清摄像头或无人机相机，实现高空拍摄。
在科研领域，四轴飞行器可以搭载各种传感器进行数据采集，如气象、环境监测等。
在军事领域，四轴飞行器可以用于侦查目标、提供实时视频监控等。
此外，四轴飞行器还可以用于无人驾驶、快递物流等领域，方便高效。
综上所述，四轴飞行器的设计概述包括结构设计、控制系统、动力系统及其应用。
结构设计主要包括机身、电动机和旋翼的设计；控制系统采用IMU和PID控制器实现稳定飞行；动力系统采用锂电池和电调提供动力；四轴飞行器的应用广泛，如航拍、科研、军事等。
四轴飞行器作为无人机的代表之一，具有巨大的发展潜力，将在未来的各个领域发挥更大的作用。
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
一种新型四轴搜救飞行器设计
图一 四轴搜救飞行器工程应用方案
１ 四轴飞行器的飞行控制原理 本四轴搜救飞行器 的动力 由四个旋翼共 同提供 。 一般情
陀螺仪、 加速度传感器 、 大气压 传感器等构成姿态检测模 块， 同时辅以无线遥 控模 块 、 线视频模 块实 现了飞行器 的无线 无
况下， 只控制各个旋 翼的旋转 速度 ， 而桨 叶 的桨 矩角和旋 翼 轴均不变， 中旋 翼轴均与机 体平面垂直 。为 了使整个 机体 其
Ｊ ｎ ｓ ｈｎ ｊ ｇｎ １６ ０） ｉ ｇｕＺ ａｇｉ ａｇ２ ０ ａ ａ ５ 摘 要 ： 了解决重大 自然 灾害 的灾后现场 搜救问题 ， 文设计 了一种新型的 四轴搜 救飞行器 。该飞行器 主要 以 ＭＳ ４ ０ 为 本 Ｐ３ 单 片机为控制核心 ， 包括旋翼 电机、 姿态检测模块 、 无线视 频传输模块、 线遥控模块等。 中姿态检测 由陀螺仪传感器 、 无 其 加速度
飞
行 器 设 计
（ 江苏科 技大学机 电与汽车 工程学院，江苏 张家港 ２ ５ ０ ） １６ ０
（ｃｏ ｌ ｆ ｃ ａｉａ Ｅｅｔ ｎｃ ｎ ｕｏ ｔ ｅ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｊ ｎ ｓ ｉｅｓｙｏ Ｓ ｉ ｃ ｄ ｅｈ ｏｏｙ Ｓｈ ｏ ｏ Ｍｅｈｎｃｌ ｌ ｒ ｉ ａｄＡ ｔｍｏｉ ｇ ｅ ｎ ，ｉ ｇｕ ｖｒｉ ｆ ｃ ｎ ｅ ｎ ｃｎ ｌｇ ， — ｃｏ ｖＥ ｎ ｉ ａ Ｕｎ ｔ ｅ ａ Ｔ
Ａ ｓｒｃ： ｏｓｌ ｅｓａｃ ｎ ｅｃｅａｔ ｊｒ ａ ｒｌ ｉ ｓ ｒ ａｎ ｗ ｓ ｌ ｆｕ－ｘｓａ ｃａ ｅｉ ｅ． ｈ ｉ ｒｆ ｉ ｂ ｔ ｔＴ ｏｖ ｔ ｅｒｈａｄｒｓｕ ｆ ｒ ｏ ｔ ａ ｄｓ ｔｓ ｅ ｔ ｅ ｏｒａｉ ｉ ｒｆ ｉｄ ｓ ｎ ｄ Ｔ ｅａ ｃａ ａ ｅｈ ｅ ｍａ ｎ ｕ ａ ｅ ， ｙ ｒ ｔ ｓ ｇ ｒ ｔｓ
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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编号：
项目结题报告
项目名称：
项目负责人：学号：
联系电话：电子邮箱：
院系及专业：
指导教师：职称：
联系电话：电子邮箱：
院系及专业：
填表日期：年月日
二、指导教师意见
三、项目专家组意见
四、项目成果
四轴飞行器设计
摘要
四轴飞行器具备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。
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，分析其飞行姿态原理。
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，飞行控制器，无人机。
一.课题背景
1.1背景：四轴飞行器，一个陌生新奇的东西慢慢地走入我们小组的生活。
四轴飞行器现在是科学家想要完成突破的重要课题，但是不免遇到了很多实用性的技术难题，研究与实践应用之间还是有一定的距离的。
但普通的四轴飞行器在现在已经不是我们触不可及的高精尖的科技，它现在已经成为大学生进行科技创新的一个训练，成为我们提高自身科技技术水平的桥梁；对于研究人员，他们在微电子领域不断地提高四轴飞行器的质量，增强它的功能；而很多电子爱好者也已经能够熟练地掌控四轴飞行器。
虽然现在研发的四轴飞行器有尺寸较小，运动灵活等优势，但是四轴飞行器也遇到了一些技术上的难题如载重量小，续航时间较短，产生恼人的噪音等等。
对四轴飞行器的设计与优化，需要空气动力学与自动控制等方面的人才，而现在我们的小组没有对这些方面的涉猎，但我们可以在网络上获取大量的相关资源与技术支持，虽然我们有时找不到思路，但是我们并不是在未知中探索。
慢慢地我们的困难会一点点被克服。
四轴飞行器已经作为新兴的遥控航拍机进入了人们的生活，与其他的电子产品相同，它会逐渐开始普及，变得越来越先进。
解决现在遇到的种种问题，并实现现在人们提出的假想。
当然，四轴飞行器在商业，农业，军事，消防，工业方面的前景是非常广阔的，例如商业上，技术人员可以通过增大其载重降低其噪音来使用四轴飞行器发放快递，传递信息；农业上可以进行田地的勘测，而装有太阳能电池板的四轴飞行器可以节能的进行种子的播撒；对于军事，四轴飞行器有着可怕的前景，四轴飞行器可以制作成与小型鸟类一样的大小，并使用透明机体，这样就可以达到一系列军事目的，如果在四轴飞行器携带炸弹或更恐怖的武器，后果不堪设想；关于消防，四轴飞行器由于动作灵活可已进行快速地勘测与救援；而在工业方面四轴飞行器可以在大型化工厂，高压输电线，地震后山区等人工不易到达的区域进
行勘察与检测。
无人机可以在工人的操控下进行工作，可以代替人工对巡检对象实施接近检测，减少工人的劳动强度。
小型化的无人机可以携带传感仪器、摄像机等设备，对巡检对象进行数据收集、分析和存储，而正因为小型无人机具有的低成本、低损耗、零伤亡、可重复使用等特点，在安全巡检领域小型化无人机已经成为研究热点。
1.2 国内外研究现状：飞行器设计起源于美国莱特兄弟，在1903年他们成功研制出世界上拿第一家能真正载人飞行的动力飞机。
在二十世纪二十年代法国标致汽车公司的年轻工程师设计出最早的能够悬停的拥有四个旋翼的飞行器。
早期的四轴飞行器中都有设置额外的垂直于主旋翼的旋翼，并将其设置于飞行器的前方和后方以提供拉力或推力，用以驱动飞行器前进，所以说这并不能算是真正意义上的四轴飞行器。
在1956年，covertawings公司纽约制造了第一架原型机，取得巨大成功。
近年来，随着新材料科技、MEMS等一些学科的蓬勃发展，小型四轴飞行器的开发和研制又出现了新的方法，也使得四轴飞行器的研究有了新的方向。
当今世界上对四轴飞行器的研究主要集中在自主飞行以及多机协调编队等方面的研究。
二.课题研究内容及方法
2.1研究内容
本文主要任务是设计四轴飞行器样机，并简单的了解飞行控制器算法。
实现稳定、受控的飞行的四轴飞行器，为后期的研究奠定基础。
四轴飞行器是一个前驱动系统，具有非线性和时变动力学特性，这使得精确建模非常的困难，通过查阅大量的文献资料，最终选择使用开源飞行控制器。
本文主要从以下几个方面入手对四轴飞行器的设计进行详细的研究：
①四轴飞行器样机结构的搭建。
②飞行控制器的软件设计了解与调试。
③飞行测试。
2.2元件的选择
（1）pixhawk：由于飞行器的程序过于复杂，现有知识有限，因此选择已经较为成熟的PIX飞控板，四轴飞行器在有限的载重基础上要实现复杂的控制，在系统硬件选型上应考虑低密度、低功耗、高性价比的产品。
鉴于在飞行过程中，飞行器易于受外界的干扰，因此在飞行控制器的设计中应能实现受控飞行与自主飞行的模式切换，使得地面操控人员能够在紧急的情况下对飞行器实现控制，避免因外界的干扰使得飞行器失控造成事故。
而在自主飞行模式中，飞行器应能够按照给定任务，自主实现飞行器的姿态的控制；在受控飞行中，飞行器的姿态与飞行路径应受控于地面控制站。
（2）电调，电机，桨叶，锂电池：
根据各自的性质配套购买，选择了30A的电调，980kv的电机，1010的桨叶，3S、11.1V 的锂电池。
无刷直流电机的转速控制是通过改变电机电枢电压接通时间与通电时间周期的比
例值（占空比）来改变平均电压的大小实现的。
每一个电机都需要单独的控制逻辑，对于飞行控制器来说是比较大的负担，因此采用电子调速器对其转速进行调节，飞行控制器只需将控制信号给每个电机的电子调速器即可。
（3）机架：由于初学四轴飞行器，所以选择结构简单、易于安装的F450机架。
其热膨胀系数小、耐高温、耐磨损、等特点，尺寸稳定，不易变形。
（4）遥控器：
根据经费使用情况和对遥控器的初步了解，选择较低价格的富斯遥控器。
其原理不做深入了解。
2.2元电路设计
忽略各个器件的内部电路，四轴飞行器分为驱动模块，控制模块，接收模块。
（1）驱动模块：由锂电池对电调，电机以及飞控供电；电调通过转化为电机提供适宜的电压。
（2）控制模块：飞行控制器通过内部的算法调整飞行器的姿态，保持飞行的安全及稳定。
（3）接收模块：通过飞控与接收机的连接，实现遥控器对飞行器的控制。
三.研究结果
本文将从一下几个方面论述四轴飞行器设计的研究结果：
①飞行器结构搭建。
通过对飞行器机械架构与飞行原理的分析，初步完成一个能够
满足应用研究的四轴飞行器的初步搭建。
②初步了解四轴飞行器动力学模型。
分析四轴飞行器的空气动力学特性和飞行姿态
控制原理。
准确的分析与建模是四轴飞行器控制算法设计的基础。
③初步了解四轴飞行器飞行控制算法。
通过git软件了解开源代码，着重了解姿态
角算法与PID算法。
姿态角的求解在整个四轴飞行器的控制算法设计中是核心内容之一。
四.结束语
经过一学年的努力，项目化终于接近尾声，虽然最终结果并不好，但是制作过程中，项目化小组带给了我很多，让我明白责任心，克服困难的勇气和团队合作意识。
同时感谢的教导与对项目态度的影响。
五.参考文献
[1]. Marc T. Thompson 实用模拟电路设计张乐峰译，出版社:人民邮电出版社出版
时间:2009-2-1
[2].蔡国玮无人驾驶旋翼飞行器系统，清华大学出版社，出版时间：2012年7月
[3].孙海等人空中机器人（四旋翼）专项教育教材，出版社：哈尔滨工程大学出版社，
出版时间：2013年3月
[4].祝丽小型四轴飞行器控制器的设计研究，电子世界，2014（22）：260-261
[5].宫琛四轴飞行器的研究与设计安徽理工大学出版社，出版时间：2015
[6].万俊四轴飞行器的研究与制作华中师范大学出版社，出版时间：2014。