基于多源IMU和粒子滤波优化的姿态融合算法

针对利用惯性传感器解算姿态易受单种六轴传感器噪声特性和漂移特性影响的问题,提出了一种基于多源IMU组合与粒子滤波优化的互补滤波姿态融合算法。该算法利用多源数据与粒子滤波方法,实现了对姿态解算精度的提升。基于BMI088、ICM20689两种六轴传感器与TMS320F28379S微处理器构建数据采集平台,利用高精度三轴转台驱动数据采集平台进行双轴摇摆实验。基于摇摆实验所得陀螺仪数据和加速度计数据进行改进型互补滤波融合以计算摇摆实验中的姿态角。基于均方误差(MSE)理论利用转台记录得到的三轴实际姿态角曲线对解算所得姿态角曲线做迟滞计算和均方误差计算。结果表明:在设计的改进型姿态解算算法下,横滚角均方误差为0.1596(°)^(2),俯仰角均方误差为0.1498(°)^(2),有效提高了互补滤波的解算精度。

基于改进灰色预测的变论域模糊PID温控方法

针对柱温箱非线性严重、时变和时滞大的问题,提出了基于改进灰色预测的变论域自适应模糊PID温控方法。为减小温控系统非线性和时变带来的影响,采用新型自适应函数伸缩因子对传统模糊PID控制器进行优化,构造新型变论域模糊PID控制器(NUVFP);同时结合改进型灰色预测模型(IDGM),实现了对控制系统的超前控制,提高了温控精度。结果表明,该控制算法有效提高了温控精度,精度可达到±0.03℃。

基于STM32单片机四旋翼无人机自主飞行设计

文中针对四旋翼无人机,设计并实现了一种有效的自主控制无人机起落的策略方案。以高速STM32单片机作为控制核心,对飞行器系统进行了模块化设计。给出了无人机的垂直、俯仰、滚转、偏航等运动控制方案,重点设计了主控程序和自主起降方案。在惯性测量、驱动等方面注意把控,实验证明该控制方案合理有效。