基于STM32的四旋翼姿态控制系统

为解决四旋翼姿态检测易受干扰的问题,介绍了以STM32F103RBT6微处理器为控制核心的姿态检测与控制系统;选用多传感器采集与数据融合技术,提高了姿态检测精度,实现了四旋翼姿态的控制;该系统利用STM32内部定时器、I~2C及SPI通信接口、USART模块实现了PWM信号的产生、姿态检测、无线数据通信,并对该系统的硬件环节及软件实现进行了阐述;实验结果表明,控制系统位置最大误差小于50 mm,姿态角控制精度为3~5°,该设计结合嵌入式实时操作系统,保证了系统的可靠性和实时性,满足系统设计要求。     

基于STM32微控制器的小型无人机飞行控制系统

提出基于STM32F103RC微控制器和NμC/OS-Ⅱ操作系统的小型无人机飞行控制系统的研制方案.该系统方案具有可靠性高、实时性强、性价比高等优点.目前通过实验证明,能满足无人机飞行控制系统设计要求.     

基于STM32F103VB的应用编程技术的实现

针对嵌入式应用中更新升级固件的需求,在阐述应用编程(IAP)技术原理的基础上,以具有Cortex-M3内核的微控制器STM32F103VB为平台,给出了基于STM32F103VB IAP技术的实现方案,并对方案的可靠性进行了探讨.最后讨论了IAP技术的具体实现方式.该方案实现了以具有STM32F103VB微控制器的嵌入式系统终端软件的在线升级,提高了软件维护的方便性,缩短了终端软件系统的开发周期.     

一种超小型无人机舵机控制系统的设计

舵机控制系统是飞行控制系统和舵机之间的接口,是超小型无人机系统中一个重要的单元;对舵机控制系统在信号隔离、多路PWM信号采集、多路PWM输出、控制模式切换以及通讯等方面存在的技术问题进行了研究,提出了采用数字隔离器进行信号隔离、PCA采集多路PWM信号、一路定时器输出多路PWM信号、软硬件冗余的控制模式切换电路以及SPI高速数据通讯等方法,设计了基于C8051F121单片机的高可靠性、高冗余性的舵机控制系统;经过多次试飞,证明了其实用性.     

基于DSP的数字舵机控制系统的设计与实现

研究了新型全数字电动舵机控制系统的设计问题,针对某型无人机的特点以及对舵机的高性能要求,设计了一套基于DSP的数字舵机控制系统,同时分析了其结构组成、控制方案、控制器软硬件设计等问题;该系统以无刷直流电机作为伺服电机,采用三闭环的控制策略,实现舵面位置的高性能跟踪;实验结果表明,基于DSP的舵机控制系统具有良好的位置跟踪性能,该控制系统起动快速、稳定;采用TMS320F2812控制芯片后,不仅简化了系统外围设备,降低了系统的功耗,而且提高了系统的准确性和实时性,该系统可以作为某型无人机的舵机控制系统。     

基于FPGA的机载PWM信号转换器仿真与实现

无人机系统常采用脉冲宽度调制信号(PWM)控制舵机执行机构,在进行飞行控制系统闭环半物理仿真中,需要实时采集舵机控制信号作为无人机模型的控制输入,进而构成闭环仿真.提出并实现了一种以FPGA为核心的PWM信号转换器的设计,给出了PWM信号转换器各部分模块的详细设计,并用Verilog在FPGA中实现了其全部功能.在对FPGA设计的PWM信号转换器模块功能仿真和时序仿真正确后,下载到Altera开发板中进行验证.测试结果表明,利用FPGA设计的PWM信号转换器模块具有测量精度高、简单高效的特点,满足了实时仿真的要求.     

基于STM32的PWM音乐播放器应用设计

基于32位的STM32F103,利用PWM产生的音频信号驱动蜂鸣器演奏乐曲,实现了音乐播放器的应用设计。该播放器能实现从低音到高音的21个音阶,并能根据乐谱演奏完整的曲目。测试结果表明,PWM的输出信号与各音阶对应的声音频率基本一致,方案切实可行。这一方法也可用于电机控制、电子琴设计等方面,具有较好的实用性。     

基于STM32的数字舵机控制系统的设计

针对无人机舵机控制系统对位置伺服的实时性和可靠性的要求,首次提出了以STM32为微控制器的新型数字控制系统;硬件部分给出了系统硬件结构图,并简要介绍了主控制芯片和硬件电路结构,为了提高系统数据传输的可靠性,引入CAN总线传输方式;在软件部分,首先简要介绍了STM32的标准外设固件库函数,然后介绍了三闭环数字调节算法的实现和中断任务;另外,搭建了无人机数字舵机数字控制系统的仿真模型,通过仿真研究验证了控制策略的可行性.     

矿用三相数字化电源的研究

针对现有矿用三相电源对井下电网造成的谐波污染问题,设计了一种基于STM32F103VB的矿用三相数字化电源,详细介绍了该电源的工作原理及控制策略。该电源采用典型AC-DC-AC结构,其PWM整流器采用电压、电流双闭环直接电流控制策略,以实现输入电流为正弦波且与输入电压同相位、输出电压稳定的控制目标;PWM逆变器采用电压外环、电流内环的双闭环控制策略,以提高输出电压的波形质量和负载适应性;SPWM波通过STM32F103VB定时器的下溢中断来获得。实验结果表明,该电源的输入电流谐波含量很低,具有较高的功率因数和输出稳定度。     

基于卡尔曼滤波的简易风洞控制系统

对风洞系统进行研究并自制简易风洞控制系统。该系统以STM32F103ZET6单片机为主控制器,通过激光测距模块测量小球的实时位置信息;并将经卡尔曼滤波处理后的稳定位置信息作为PI控制器的输入;PI控制器进而通过改变PWM实现对双滚珠轴承风机转速的调校,使小球稳定运动;串口屏实现人机交互。经实验证明,该系统能稳定控制小球,具有一定实际应用参考价值。