二、全國大學生電子設計競賽測控(無人機)方向___賽題分析


關於參加全國電賽后的兩份報告,基礎篇介紹了電賽流程、四軸飛行器入門知識、分享資料,賽題分析篇介紹了飛控程序、比賽經驗、歷年賽題講解等:

一、全國大學生電子設計競賽測控(無人機)方向___基礎篇

二、全國大學生電子設計競賽測控(無人機)方向___賽題分析

 

 

1.電賽無人機賽題概況
2.無人機軟硬件基礎
3.歷年賽題介紹和思路
4.准備建議
5.其他

1. 電賽無人機賽題概況

從 2013 年開始每一年的電子設計競賽都會出現一道無人機相關的賽題(除 2016 年),近幾年的無人機賽題基本都是與視覺和自主飛行有關,2019 年國賽出現了現場編程題目測控,偏軟件設計且代碼量大(對代碼的理解很重要),注重前期准備和積累。

2. 無人機軟硬件基礎

四旋翼飛行器賽題的關鍵是對控制飛行器的姿態,在什么時候應該以什么高度和速度飛行,實現這種控制的方法是用飛控輸出不同占空比的 PWM 信號控制四個電機轉速,從而讓飛行器完成垂直運動、俯仰運動、橫滾運動和偏航運動。

硬件:

機架(330)
槳葉(8045) 注意安裝方法
電機(2212/1400KV)
電調(20A)
保護罩
航模電池(25C 2200mAh 3S) 電池越多越好
轉接頭
B3 平衡充
穩壓模塊
遙控器/接收機
飛控(無名、匿名、ACFly)
光流
超聲波/激光傳感器
磁力計
藍牙或者數傳
OpenMV
JLINK
杜邦線
扎帶
魔術貼
螺絲刀
*強烈建議購買一副手套
*不建議自己設計畫板,想做硬件的可以先從成品飛控抄板開始(MPU、磁力計、氣壓計)
*機頭方向標注
*四個電機進行編號
*加開關方便斷電和上電
*建議電池使用電壓 10.8-12.6V

軟件:

(1)庫函數
(2)主函數 main:軟硬件初始化、while 循環(電池電壓測量、地面站、按鍵、OLED、校
准、控制參數修改)
(3)校准 Calibration:加速度計、磁力計、遙控器、電調、機架水平
(4)指示燈:無人機的狀態、模式等
(5)濾波器:Butterworth、Kalman、Mahony
(6)按鍵 Key:顯示屏翻頁、模式切換等
(7)通信:Uart、SPI、IIC
(8)顯示屏 OLED:姿態、高度、傳感器數據
(9)PID(重點):無人機控制的核心算法,姿態控制(pitch、roll、yaw)、定高、定點、
視覺,一般使用串級 PID 控制就可以滿足電賽的要求,無人機油門值也是通過基准值加上
PID 控制量得到的,電機通過相應占空比的 PWM 信號控制轉速,需要限幅處理
(10)遙控器:PPM 信號,解鎖和上鎖,模式切換等
(11)定時器和中斷:任務轉換執行
(12)高度數據融合:卡爾曼濾波器
(13)電池電壓測量:ADC
(14)flash:控制參數存儲
(15)OpenMV:python
(16)傳感器:磁力計、陀螺儀和加速度計、光流、氣壓計、超聲波/激光傳感器、OpenMV
*建議在理解了成品飛控代碼的基礎上二次開發
*看重點和用到的部分,不建議全部都細看
*KEIL 軟件查找功能的使用
*地面站的使用:模擬示波器可以看飛控輸出調參
*在程序加入傾角保護
*看代碼時對變量和函數等做一些記錄

3.歷年賽題介紹和思路

當時是口頭說的,沒有記錄下來(不好意思

4.准備建議

(1)無人機購買和組裝調參(相關資料一定認真看,注重基礎積累,不要急於求成),有
條件的隊伍可以准備一架備用機,無人機的穩定性很重要
(2)利用網絡資源學習相關理論(PID,濾波器,姿態解算)
(3)進行調試時可以在無人機腳架系上繩子
(4)實飛前拔掉 PWM 信號線使用 Debug 測試
(5)完成調參首先實現一鍵起飛
(6)光流模塊定點,有興趣的同學可以嘗試自適應算法
(7)嘗試實現歷年賽題練手
(8)完成各個功能保存、備份、記錄修改內容
(9)垂直起飛、定點降落、航拍(2015/2019)、IO 口(2013/2015/2017/2018/2019)、按鍵切換任務、按鍵設置某個參數(2014)、UWB(2017)、巡線(2015/2019)、巡航(2015/2018)、追蹤(2017)
(10)開源地面站使用藍牙通信修改程序某個參數(2019 年現場編程題)

5.其他

無名創新飛控教程:
1.https://www.bilibili.com/video/BV1Lb411s7rW
2.https://www.bilibili.com/video/BV1jb411s7YV
3.https://www.bilibili.com/video/BV1sb411p7mh
4.https://www.bilibili.com/video/BV1Bb411p7Gr
5.https://www.bilibili.com/video/BV1n4411s7QJ
6.https://www.bilibili.com/video/BV1n4411s7UC
7.https://www.bilibili.com/video/BV1n4411s7Z7
8.https://www.bilibili.com/video/BV1n4411s79t

 


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM