，到地面的距离。地面站由台笔记本电脑，与飞行器接收机接口，提供差分校正。它也有个电池充电器，当需要手动飞行扩展控制时的操纵杆。三旋翼动力学非线性动力学的推导是在东北下惯性系和自身固定坐标系下进行的。表示惯性轴，表示机体轴，如图中定义。机体轴的欧拉角分别对应于和轴，分别被称为横滚俯仰和偏航。定义为从惯性原点到飞行器重心的位置向量，定义为机身边框的角速度。当前的速度方向对应惯性坐标系中的。图旋翼飞机的自由受力分析图转子的，编号为，装上舷外编号为的旋翼，分别安装在和轴的外侧，和相对于重心的位置向量。每个转子产生都产生气动力矩，和推力两个力都平行于转子的旋转轴，都用于飞行器控制。其中，，其中是施加到电机的电压，取决于电池负载测试。在飞行中，从这种近似得到的变化很大。扭矩，与转子推力成正比，。转子和向相反的方向旋转，转子和也是，因此抵消气动力矩，可以独立用于偏航控制。水平速度有时对转子的产生作用，对于和。机体的阻力被定义为，飞行器质量设为，重力加速度为，惯性矩阵为∈。图描绘了个自由受力分析图。总作用力和时间可以概括为完整的非线性动力学可描述为转子总的角动量假设接近零，因为他们是反旋转。近悬停条件下，滚转力矩和阻力的贡献可以忽略不计，在方程中。定义总推力为。平移运动定义为，其中和分别是横滚俯仰偏航的旋转矩阵。对旋转矩阵运用小角度近似，最后，假设总推力近似抵消重力，，除了轴，对于小的角速度，欧拉角加速度由方程丢弃二次阶项决定，并推力扩展到四阶。角度方程成为此时臂长由于对称性对所有转子是相同的。由此产生的线性模型已可以用于控制设计。四估算和控制设计应用光谱分离的概念，内环的态度和高度的控制靠控制电机电压，外环位置控制靠命令内环的姿态请求。机械的精确姿态控制在方程中实现，设计了个积分型控制器考虑到推力偏差。位置估算使用结合了水平位置和速度信息，垂直位置和的超声波测距仪估计的速度信息，从包括偏差估计的卡尔曼滤波器中的获得的加速度和角速度值的导航过滤器得出。积分型技术应用于方程中所描述的设备线性位置的水平分量。由此产生的悬停性能如图所示较与确定，先前的最好回报则丢弃。然后，个高斯随机向量添加到。结果存储为，模拟再次执行。如是迭代，直到值经历适当的迭代次数后保持稳定，由特定的应用程序确定。仿真结果必须加以检查，以预测控制策略所可能产生的性能。通过为策略的权重使用高斯更新规则，它有可能超过局部最大的。最高概率的步骤验台，目前包括两个旋翼，也被称为轴飞行器，有轴能力。本文提出了控制设计算法比较，专为户外高度控制，在地面效应及以上，可提供飞机独特的动态。由于四个相互作用旋翼引起的复杂气流，经典的线性算法无法提供足够的稳定性。积分滑模和强化学习控制作为适应非线性干扰的两个设计算法。两种算法相对于经典控制算法都大大提高了控制性能。引言作为第作者，是台旨在验证新型的多飞行器控制技术和目前现实世界问题作进步搜索的空中平台。的基本运载工具是带固定螺距桨片的四旋翼飞机。他们有在米的正方形面积分钟的户外飞行能力。图个飞行中的旋翼机迄今为止已经有许多项目涉及旋翼，已知的首次悬停发生在年月。最近旋翼概念是由商业远程控制版本引发的关注，例如。许多团体已经看到自主旋翼飞行器开发的重大成功。然而，到今天为止，是唯的可操作多旋翼能够自主室外飞行的平台，没有滑轨或系绳。第主要里程碑是自主悬停控制，带姿态闭环控制，高度和位置。使用惯性检测，飞行器的高度控制是和简单的，采用叶片的相对速度的小差异。在事实上，标准积分型技术用来提供飞行器可靠的稳定姿态和跟踪。位置控制也采用个积分型实现，为了确保连续回路的光谱分离而精心设计。遗憾的是，高度控制证明是不那么简单的。有许多因素影响的高度回路，特别是它不修改自己到经典控制技术。最重要的是高度非线性和个旋翼气流相互作用的不稳定因素。在我们的实验中当运动在没有阻尼的滑轨或系绳上时，这种影响变得至关重要。在手动飞行的实证观察发现，当下降通过强烈的湍流流场时会有明显的推力损失。类似的直升机空气动力现象已被广泛研究，由于其相对默默无闻和复杂性，这些研究不适用于旋翼机。其他引入高度控制回路干扰的因素，包括叶片弯曲地面效应和电池放电动态。虽然这些影响产生姿态控制的瞬间也存在，控制输入的微分性质消除大部分使姿态控制变复杂的推力的绝对干扰，其他问题的产生在选择低成本高分辨率的姿态传感器。用到的超声波测距装置，受到非高斯噪声虚假回波和漏失的影响。由由此产生的原始数据流包括尖峰和回波难以缓解，最成功的处理是在卡尔曼滤波之前拒绝不可能的测量值。为了适应这种噪音和干扰的组合，采用了两种截然不同的方法。积分滑模控制采用消除干扰的方法，而不是设计个控制法则，因只要干扰不超过定幅度，保证对他的鲁棒性。基于模型的强化学习根据记录的输入和响应创建了个动态模型，没有任何底层的动态知识，学习模型基础上利用优化技术寻求个最优控制规律。本文呈现了两种方法的论述和从设计和实施的角度的对比。二系统描述由队旋翼和地面站组成。该系统通过蓝牙代网络通信。飞行器的核心是为这个项目设计并在斯坦福大学组装的微控制器电路板。微控制器运行实时控制代码，使用传感器接口和地面站及监控系统。这架飞行器有感应位置姿态接近地面的能力。差分接收机是型号，波段操作，提供更新。惯性测量装置是低成本重量轻的微应变三轴陀螺仪，提供赫兹的姿态姿态率加速读数。利用范围超声波测量是小的，导致解决方案的完善，中局部最大值的附近。但是，如果该算法是全局最大的，并允许继续执行，存在个有限的概率个足够大的高斯步骤将执行这样器的操作不熟悉，所以使用星研系统中的系统程序，只用根数据线和的口相连，把数据位位的传输到寄存器中，再把寄存器中数据通过并行传输，同样可以达到串并转换的目的。收获体会和建议通过本次课程设计，加强了自己的动手实践能力，操作能力及解决问题的能力。并且通过查阅相关资料，学习书本及课堂中老师不曾介绍过的知识同时也学会了在动手实践的过程中，发现问题，分析问题，在最短的时间内寻找问题的解决方案。更重要的是通过本次的课程设计，我学到了关于微机原理课程的更多相关内容，了解了芯片的作用内部结构引脚的功能工作方式技术参数如何实现从模拟量到数字量的转换。更加深入认识了和的内部构造控制字方式字的设置以及通过和控制输出量。在这个过程中，我也曾经因为实践经验的缺乏失落过。生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。虽然这只是次的简单的课程设计，可是平心而论，也耗费了我们不少的心血,通过这次课程设计，我想说为完成这次课程设计我们确实很辛苦，但苦中仍有乐，和同学门这十几天的起工作的日子，让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里年的相处还赶不上这十来天的实习，我感觉我和同学们之间的距离更加近了。这个工程确实很累，但当我们设计成功的时候，当我们连好线，按下按钮，亮了起来，喇叭响起来了，那是我生以来听到的最好听的声音，我们的心中就不免兴奋，不免激动。以前种种艰辛这时就变成了最甜美的回忆,总的来说，虽然课程设计的时间有限，但在这有限的时间里，不仅完成了作业，提交了结果，也丰富了这门硬件课程的更多知识，更深入地了解了这门专业课的精髓，充分认识理论知识对应用技术的指导性作用，进步加强理论知识与应用相结合的实践和锻炼。通过这次设计实践能够进步加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解，使自己的设计水平和对所学的知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。让我知道了学无止境的道理。我们每个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是份财富，经历是份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上个非常美好的回忆,设计者吴芸完成时间年月。七段显示器七段显示器的作用本次设计需要用到显示器显示预设的温度界限值以及测定的温度值。铸造工艺，材料选用。因其属于中型铸件，铸件最小壁厚，取铸铁箱体主要结构尺寸和关系如下表型普通平键合格型普通平键合格名称减速器型式及尺寸关系箱座壁厚箱盖壁厚取箱座凸缘厚度，箱盖凸缘厚度，箱座底凸缘厚度地脚螺钉直径及数目取轴承旁联接螺栓直径取盖与座联接螺栓直径取联接螺栓间的间距轴承端盖螺栓直径取检查孔盖螺栓直径取至外壁距离，至凸缘边缘距离,轴承端盖外径轴承旁联接螺栓距离轴承旁凸台半径轴承为判断标志先复位判断是否存在若不存在则返回跳过匹配发出温度转换命令读出转换后的温度值，存在准备读温度前先复位跳过匹配发出读温度命令调用读子程序,读出温度存放到调用读子程序先读低位再读高位的控制，到地面的距离。地面站由台笔记本电脑，与飞行器接收机接口，提供差分校正。它也有个电池充电器，当需要手动飞行扩展控制时的操纵杆。三旋翼动力学非线性动力学的推导是在东北下惯性系和自身固定坐标系下进行的。表示惯性轴，表示机体轴，如图中定义。机体轴的欧拉角分别对应于和轴，分别被称为横滚俯仰和偏航。定义为从惯性原点到飞行器重心的位置向量，定义为机身边框的角速度。当前的速度方向对应惯性坐标系中的。图旋翼飞机的自由受力分析图转子的，编号为，装上舷外编号为的旋翼，分别安装在和轴的外侧，和相对于重心的位置向量。每个转子产生都产生气动力矩，和推力两个力都平行于转子的旋转轴，都用于飞行器控制。其中，，其中是施加到电机的电压，取决于电池负载测试。在飞行中，从这种近似得到的变化很大。扭矩，与转子推力成正比，。转子和向相反的方向旋转，转子和也是，因此抵消气动力矩，可以独立用于偏航控制。水平速度有时对转子的产生作用，对于和。机体的阻力被定义为，飞行器质量设为，重力加速度为，惯性矩阵为∈。图描绘了个自由受力分析图。总作用力和时间可以概括为完整的非线性动力学可描述为转子总的角动量假设接近零，因为他们是反旋转。近悬停条件下，滚转力矩和阻力的贡献可以忽略不计，在方程中。定义总推力为。平移运动定义为，其中和分别是横滚俯仰偏航的旋转矩阵。对旋转矩阵运用小角度近似，最后，假设总推力近似抵消重力，，除了轴，对于小的角速度，欧拉角加速度由方程丢弃二次阶项决定，并推力扩展到四阶。角度方程成为此时臂长由于对称性对所有转子是相同的。由此产生的线性模型已可以用于控制设计。四估算和控制设计应用光谱分离的概念，内环的态度和高度的控制靠控制电机电压，外环位置控制靠命令内环的姿态请求。机械的精确姿态控制在方程中实现，设计了个积分型控制器考虑到推力偏差。位置估算使用结合了水平位置和速度信息，垂直位置和的超声波测距仪估计的速度信息，从包括偏差估计的卡尔曼滤波器中的获得的加速度和角速度值的导航过滤器得出。积分型技术应用于方程中所描述的设备线性位置的水平分量。由此产生的悬停性能如图所示较与确定，先前的最好回报则丢弃。然后，个高斯随机向量添加到。结果存储为，模拟再次执行。如是迭代，直到值经历适当的迭代次数后保持稳定，由特定的应用程序确定。仿真结果必须加以检查，以预测控制策略所可能产生的性能。通过为策略的权重使用高斯更新规则，它有可能超过局部最大的。最高概率的步骤验台，目前包括两个旋翼，也被称为轴飞行器，有轴能力。本文提出了控制