课件参考案例

第一章概 四轴飞行器飞行原理简 PID控制算法简 eFly飞控系统特 安全防护措 第二章四轴飞行器硬件配 飞行器配件飞行器组 电调校准及电机转向校 控制通道配 飞控板信号线连 第三章四轴飞行器软件配 CubeSuit+软件安 3.2校 磁罗盘校 第四章四轴飞行器试飞及调 4.1操作简 软硬件配置检 PID调 注意事 第一章郑重四轴飞行器螺旋桨转速极快，性很大，请务必做好防护措施，本飞控系统对此不负任何责任！四轴飞行器飞行原理简文中所介绍的飞控系统都是基于“X型”四轴飞行器。度运动如图1.2所示。1.2同时3、4号电机转速增大，此时四个电机的反扭矩仍然相互抵消。绕飞机机体坐标系Z轴转动，如果1、3号电机转速增大，同时2、4号PID控制算法简微分项D。I：用于消除稳态误差 项会导致响应速度变慢，增加调节时间D:又称阻尼项，为系统增加阻尼，减小超调。但这一项如果是通过微分计握PID控制算法必须要做大量调试实验，积累工程实践经验。eFly飞控系统特本飞控系统由eFly团队开发，只要按照此说明书依次配置好自己的四轴飞飞控系统具体特点如下：IIRButterworth数字低通控制算法采用串级PID，控制频率控制信号 PPM，节约主控定时器资支持调节PID参数直接通过UART发送至此飞控，无需模拟复杂的控制信号带有IIC、SPI通口及IO扩展全自主飞行时只需要将导航板的模拟信号接入PPMEncoder，或安全防护措操作顺序：上电—>飞控上电并查看地面站飞控状态是否正常—>上飞行器动力电—>—>起飞、飞行、降落—>上锁—>断动力电—>则容易导致上电一瞬间螺旋桨立马起转割伤。￢_￢)。第二章四轴飞行器硬件飞行器配件4502212/1000kv电机，30A电调，1045充电器要求支持4S电池平衡充。航模及虽然正式比赛使用，但是航模是调试准备阶段必备工具。议使用“手”（左手油门要求至少含有6通道。

分线板（有的机架自带；电源插头（T插或XT60，参考电池）飞行器组通过机臂颜分飞行器前后方向电调校准及电机转向校同，校准之前请检查油门最低点是否对应油门通道输出占空比最端接入的油门通道，接下来的具体校准步骤如下：Step1：开启，将油门打到最高Step2：将电调接上电池，等待2秒Step4：将油门拉到最低点等待1秒Step5：N声短鸣音表示锂电池节数意两对连接电机电调的香蕉头对调一下即可。电机分配及转向如图2.3所示。2.3控制通道空比变化规律与表2.1相反，则需要设置相应通道反相。表2.1控制通道配置标通操高电平长度变化油门俯仰滚转偏航飞控板信号线连EEPROM3.3V电5V-GND接口为飞控供电。不建议通过电调给飞控PC地面站上实时显示飞行状态，必须使用无线数传2.5将PPMEncoder的输入端1-8通道信号线依次与的1-8通道输出接口相连PPMEncoder的输出端接飞控板RC_IN接口和PPMEncoder由RC_IN接口供电。PPMEncoder与相连的一端，三根连在一起的线为通道1，白色为信号线，红色为5V，黑色为GND，剩下的线按顺序依次接入的其他通道。

图2.6接线实物2.2飞控板接口仿真器接口编号1234开连接，并为飞控板供5V外部电源。第三章四轴飞行器软件配CubeSuit+软件安在进行飞控软件配置之前首先需要安装相应软件，E2Studio的安装请参考提供的快速入门，在此仅给出CS+v5.0的安装步骤。软件安装步骤NETFramework4_CS4.1CS+v5Step2：选择接受“Accept”，单击4.2CS+v5Step3：按照图4.3所示进行勾选，并选择安装 4.3CS+v5示示4.4CS+v54.54.6CS+v5后会在计算机设备管理器中显示出来，如4.7所示。如果未能成功自动安装，程序烧录方法

4.7E2LiteStep1：在开始菜单中启动RenesasFlashProgrammer4.8Step2：将飞控板通过E2Lite仿真器连接至电脑。在FlashProgrammer中点击File——CreateNewProject。ProjectNameProjectFolderToolE2Lite；InterfaceFINEConnect（此时不可使用外部电源供电，要想外部电源供电需断开仿真器4号接口）4.9择eFly_Hummingbird_R5F523T5ADFM.mot，单击Start便可以开始烧录程序（输出文件可以在编译软件中设置为.hex格式3.2校Step1：用示波器测量出油门通道最低油门值，即3通道输出波形一个周期内高电平的长度，单位usRC_THR_MIN。1.函数eFly_UART1_Report_States中的图3.1指令2.函数eFly_UART1_Report_RC中的图3.2指令Step3：将eFly_RC.c中的信号偏移值清零。重新编译并进入调图3.3将通道偏移量清 “科创ANOTC”。图3.4地面站欢迎界开启，进入地面站，将USB转TTL模块与飞控板UART1接口相连,若上一步已经将程序烧录了，此时可拔下仿真器，通过USB转TTL模块给飞控供电，接线方式为：USBTTLRxD接飞UART1T；USBTTL的TxD接飞控板UART1R；GNDGND；5V5V。USBTTLPCUSB接口，选择左侧面板中的程序设置，在串口设置里选择对应的COM口，波特率设置为115200，数据校验打开，然后点击右下图3.5地面站设Step5：将油门通道拉到最低，其他要用到的所有通道都置于中立位TH_RC_ROL，RC_PIT，RC_AUX1，RC_AUX2油门）的不需要修改前四个通道。示的最大值和最小值，分别记为rc_yaw_max,rc_yaw_min。图3.6地面站显示的各通道左手油门通道与地面站显示的对应关系：第1通道——滚转（Roll）——ROL；2通道——俯仰（Pitch）——3通道——油门（Throttle）——第5通道——辅助1（Auxiliary）——AUX1；第6通道——辅助2（Auxiliary）——AUX2；求控制信号偏差值的公式：rc_thr_offsetRC_THR_MINRC_THR；rc_yaw_offset=1500–RC_YAW;rc_rol_offset=1500–RC_ROL;rc_pit_offset=1500–RC_PIT;rc_aux1_offset=1500–RC_AUX1;rc_aux2_offset=1500–的辅助通道偏移量不相等，请自行为每个通道添加单独的偏移变量。RC_YAW_MIN=rc_yaw_min+rc_yaw_offset;RC_YAW_MAX=rc_yaw_max+分别将测量或计算出的变量值赋给程序中的相应变量（位于eFly_RC.cFl_.h3.7Step6:在CodeGenerator里修改初始值，即MTU0中的TGRB~TGRD，和MTU1中的TGRB。然后重新生成代码。计算公式：TGRx图3.8修 将油门杆拉到最低，观察地面站油门（THR）读数是否与程序里RC_THR_MIN值相等门（THR）通道外其他通道值是否等于1500。将偏航控制杆分别拨到最左侧和最右侧，观察此时地面站上偏航通道（YAW）读数是否分别等于程序里的RC_YAW_MIN和RC_YAW_MAX。（注意：偏航控制杆拨到最左侧对应最小值将油门杆拨到右下角保持3s，观察地面站是否显示已经，然后油杆拨到左下角保 2s，观察地面站是否显示已经锁定（恢复Step2中的两条指令磁罗盘校由于各地磁场状况不同以及不同HMC5883本身的差异会造成磁罗盘三Step2：打开，RC_AUX2杆置于低档，飞控上电并连接地面站，在数般现象为一个绝对值很大的尖峰mx_min，mx_max。mx_offsetmx_maxmx_min)/2;YZ轴偏移量。并将这三个计算出的偏移量在eFly_HMC5883.c中的相应位置赋值。第四章四轴飞行器试4.1操作简上锁：油门及航向杆置于右下角保 2s，电机停止旋转Step3：无人机平放。拨动俯仰通道和滚转通道杆，观察电机转速正确。（左偏航：1、3号电机转速增大，2、4号减小） 上显示的PID各参数=飞控中实