四旋翼飞行器的设计与实现

在分析四旋翼飞行器工作原理的基础上,以STM32单片机为控制器,用MPU-6050检测飞行姿态和加速度,nRF24L01实现无线通信,USB串口上位机进行监控,完成四旋翼飞行器的设计。以惯性测量模块采集实时数据,采用卡尔曼滤波器进行姿态算解,运用PID算法以PWM方式驱动飞行电机。通过对系统的软硬件进行设计,完成了飞行器实物的制作和飞行测试。测试结果达到了设计要求。

四轴飞行器姿态解算算法设计与仿真

为设计具备稳定姿态控制的四轴飞行器,对四轴飞行器飞行姿态表示、数学模型、姿态解算算法进行了研究。硬件上采用STM32作为主控芯片,以加速度计、陀螺仪为主体的惯性测量模块作为姿态测量传感器,测量出当前飞机的三轴加速度与三轴角速度并传送给主控芯片进行四元数姿态解算,求解出当前姿态角;软件上对传感器数据进行融合,运用MATLAB工具获取实时姿态,实现对姿态的辨识和控制。实验表明,四元数姿态解算算法对飞行器具有良好的控制效果,能快速精准响应飞行状态,满足飞行器执行特殊任务需要。

煤矿液压支架形态实时监测技术研究

为了确保液压支架智能化建设,研究了煤矿液压支架形态实时监测技术,根据液压支架概况,分析了液压支架形态监测参数,主要为液压支架顶梁的俯仰角度、液压支架支护高度和液压支架底座的俯仰角度。基于此,设计了液压支架形态监测系统总体结构,主要包括设计形态监测模块、倾角传感器模块和惯性测量单元模块,并研究了这3个模块的硬件部分、软件部分及监控系统的调试。研究为煤矿安全高效的生产提供了技术支撑。