基于STM32四旋翼飞行器设计与算法

近些年微机电系统(MEMS)的快速发展,现代控制的理论算法在四旋翼飞行器控制得到广范运用。文章从四个部分对四旋翼飞行器的硬件设计与控制算法进行研究,首先分析飞行器原理与结构,建立动力学方程模型,然后对主控电路STM32F411CE和发射、接收电路NRF51822+RFX2401C的设计进行介绍,之后利用卡尔曼滤波算法将获取MPU9250(加速度计和陀螺仪)的姿态数据进行融合,设计出一款超高性能PID控制器,最后利用数学工具MATLAB/Simulink对滤波前后的信号波形进行比较,突显卡尔曼滤波算法先进性。     

基于STM32微型四旋翼飞行器设计与实现

文章主要研究基于STM32微型四旋翼飞行器的设计与实现,微型四旋翼飞行器具有小巧,灵活且造价比较低的特点,并且以STM32芯片为核心。整个飞行器的设计包括蓝牙通信模块,传感器检测模块,控制器控制模块,驱动模块、电机执行模块以及电源模块。微型四旋翼飞行器的控制算法采用的是PID算法。PID控制算法是工业自动控制系统的基本控制方式。通过以上控制算法调整,可以实现微型四旋翼飞行器的平稳飞行。     

四旋翼飞行器软件设计

四旋翼飞行器是一种旋翼飞行器,目前在航空模型及其他领域中有着举足轻重的应用。文章对四旋飞行器的软件进行设计,以提高其稳定性和灵敏度。在设计过程中主要采用了卡尔曼滤波和PID算法,其中,卡尔曼滤波是一种算法滤波,通过系统输入输出观测数据,可以对系统状态进行优化估算的算法,可以有效地去除噪声还原真实数据;而PID算法则是一种较为常用的自动控制算法,可以灵活地对飞行器最终的姿态进行调节。在设计中,控制模块的前期姿态融合算法采用卡尔曼滤波,而后期则采用PID算法来做最终的姿态控制,并在最后进行了该设计的可靠及可行性进行的实验与测试。     

基于STM32的工业机器人语音控制系统

文章设计了一款基于STM32平台的语音控制系统,该系统除具备一些基本的IO控制功能外,还可以方便集成语音交互控制等各类智能化功能,将该系统应用于工业机器人自动化生产系统中,可以提高工业机器人的智能化,满足一些特殊的应用场景。     

基于STM32单片机的切纸机控制系统设计

根据现代高速双刀切纸机的工艺要求,对伺服控制方案进行了分析。针对切纸机切割精度的问题,设计了以STM32单片机为核心的切纸机控制系统,以降低生产成本、提高切纸精度。主要介绍了切纸机的工艺流程,通过分析,设计了变频控制和伺服控制相结合的控制方案。通过实验得到切纸辊跟随送纸辊的电机速度曲线。误差分析表明,切纸精度可达±1 mm,由此证明了本切纸机纸机的传动控制。控制系统的可行性。     

基于STM32和A4988的魔方控制系统

文章设计了一种控制魔方转动的控制系统。以三阶魔方为主要模型,通过研究三阶魔方的内部结构,以一个控制转动的魔方轴作为定轴,剩余的五个旋转的可动的动轴来控制魔方的转动。在该控制系统中,主要利用步进电机的精准角度的转动特性来控制魔方的每一个面的旋转,从而达到魔方控制的效果。步进电机的转动主要是通过STM32单片机的内部计算,精确修改旋转角度、细分系数。步进电机的转动器的设计是以STM32F103RCT6作为主控制器,以A4988步进电机驱动设备,详细分析步进电机驱动设备的工作原理、各部分接口电路以及控制器设计方案。通过实物设计实现了步进电机正反转任意角度和细分系数的控制,并通过精确计算步进脉冲个数实现了任意旋转角度的精确控制,该驱动控制器步进角度精度高0.1125度,以至于达到了魔方的精准旋转控制。     

基于STM32和CPLD的手机测试控制系统

为了满足移动终端通信测试当中对终端手机的控制，要求机架中80部终端手机均可独立操作。设计了一个基于STM32和CPLI）的终端手机测试控制系统，该系统支持80个独立带启动开关的定时器，并且通过以太网可以实现250个机架共2000部终端手机的控制。     

基于STM32的餐桌隔间装置控制系统的设计

为了解决中小型餐厅餐桌有空余位置而顾客不想拼桌并离开的问题,设计出一种基于手机APP和下位机STM32的餐桌隔间装置。该装置可实现将餐桌划分成四个至多个独立空间供单独客人使用,结合上下位机的工作模式,能实现餐桌分隔和不分隔的功能。系统包含液晶显示屏,方便顾客点选菜品,提高餐厅服务人员的工作效率。从控制系统的实现方法角度介绍该系统。实验表明,新设计具有良好的稳定性和可靠性,有效地提高了中小型餐厅餐桌座位的利用率。     

四旋翼飞行器演示仪的研究与设计

四旋翼飞行器演示仪可以清晰直观的展示在空中是如何做前后左右平移、上升下降等基本动作。使用皮带传动的方式来演示四旋翼的六自由度运动过程,舵机用来演示四旋翼前后左右的倾斜方向,这样既能精确控制又能保证演示的安全性。     

浅谈四旋翼飞行器的技术发展方向

四旋翼飞行器是多旋翼飞行器中结构和控制系统最为简单、应用最广的一种飞行器。其稳定性好、灵活性好,具有多种飞行姿态。通过阐述四旋翼飞行器的发展现状,组织结构、用途、技术特点等内容,对四旋翼飞行器作以介绍,同时对其未来的用途和技术发展方向做出说明。     

基于STM32的无线温湿度检测控制系统研究与开发

高校实训室机房对环境的温度和湿度都有较高的要求,管理员需要定期对机房的温湿度进行检测和记录。研究采用嵌入式技术开发一款无线数字式环境温湿度实时监控自动调控的系统。以Cortex-M3为内部核心的STM32作为核心处理器,利用温湿度传感器DHT11采集环境温湿度,无线传感器ZigBee模块实时无线通信覆盖交互显示,直流风机自动调节实训室温湿度,数据库MySQL存储历史数据和告警方便查询和分析。实现对机房实训室进行24 h无线监控,当超过预设温湿度阈值指标则触发自动报警,中央处理器通过调控对机房环境进行修改参数,把测量参数传送到监控中心,具有广泛应用前景。     

基于STM32 F207主控芯片的棉袜机控制系统

针对国内棉袜机控制系统存在稳定性、实时性不高导致袜品有脱边、松散等现象,课题组设计了一种基于STM32F207主控芯片的控制系统。基于棉袜机结构和工艺的研究,通过对袜机关键工艺尤其是各步段走针轨迹的分析,提出了总体分层式控制结构;设计了基于STM32F207主控芯片的主控板硬件系统;设计了基于飞思卡尔KE06芯片的选针器、气阀和电机板控制系统;设计了基于CAN总线协议的主控与驱动板之间的数据传输形式;依据外接编码器脉冲计数获得当前针数和针位信号,设计了零位检测电路;结合RUMI WELLKNIT的AOTU RSD机型的棉袜机,进行了功能测试。研究结果表明:设计出的控制系统可精准控制执行器,各执行器配合良好,针位位置捕获准确,实时性高;编织的袜品花型图案连接完好,袜品没有脱边和松散等现象。     

基于数字串级控制系统的3D空翻四旋翼

以四旋翼为控制对象,本文设计了一种基于直接数字串级控制系统的四旋翼控制方案。该方案使用MPU-6050整合性6轴运动处理组件,采用串级PID算法控制飞行器的稳定,并通过数据逻辑处理,实现飞行器的空翻动作。实验表明,采用该方案的小型四旋翼飞行器稳定性好,3D空翻操作简单灵活,较好地达到了商业化飞行器的性能。     

基于四旋翼无人机的水空两栖新型飞行器系统的设计

通过开展对两栖飞机和四旋翼无人机的研究,提出一种以旋翼和螺旋桨提供动力快速靠近待救人员并将其救起的水空两栖水上救援机器人的设计方案,该设计主要有飞行控制、无线通信、远程遥控、图像识别、动力、电源等六部分组成。     

基于STM32的单级旋转倒立摆控制系统的设计与实现

对单级旋转倒立摆的控制系统进行了研究,提出了以STM32为核心的控制器设计,在控制策略上采用经典控制理论PID的控制算法,实现对单级旋转倒立摆旋转臂及摆杆的同时闭环控制,最终测试结果表明系统控制策略有效。     

基于STM32火灾报警系统设计

在现代社会,火灾是普遍发生的,而且损失也越来越大,人们更加重视对火灾的快速预警。现在有很多火灾预警装置,以红外线探测器和单感应器为主,但其易受热源、阳光等其他因素干扰引起误报,且具有灵敏度低的缺点。针对这种情况,文章设计了基于STM32的火灾报警系统,采用紫外线感应和烟雾感应组合的方式,该系统具有性能稳定、灵敏度高、探测方位广等优点,火焰响应速度极快,可以探测185nm-260nm不同狭窄光谱敏感源。该系统应用范围广,可以用在仓库、厂房、家庭等多种场合。     

基于STM32运动控制器的研究

文章提出了一种基于STM32的运动控制器,主要进行控制器的硬件电路设计分析以及简单的介绍了控制器采用的数据采样插补的算法。在简易的实验运动平台应用表明该控制器满足了设计的要求。     

基于STM32的温湿度监控系统设计

温湿度的监测对于当前控制室内环境,改善室内环境起着重要的作用,为了提高室内用户的舒适度,一般都会对室内的温湿度进行监控,通过监测温湿度的变化情况来确定下一步的动作,例如在温室中严格监控室内温度,使得温室内的植物能到最合适的生存环境。文章就基于STM32的温湿度监控系统设计问题进行了全面分析,通过其有效提高温度的时效性管理意义重大。     

基于STM32的智能家居系统设计研究

针对传统智能家居控制系统具有布线难、功耗高、系统设计复杂等现实问题,本文设计了以STM32F103ZET6为智能控制系统主控芯片,采用温湿度传感器模块、步进电机模块、按键模块、液晶显示器模块、触摸屏模块及WIFI模块等共同组成的智能家居系统,实现了可靠性高、功耗低、安全性好、易操作的智能家居设计应用系统,具有良好的实际应用前景。