1、“.....首先开启定时器中断，在的计时中断实现通过接口读取传感器和三轴数字电子罗盘的测量数据，根据传感器的特点进行滤波后，再利用初始校正所得到的校正数据对读取的数据作校正，校正完后转换成实际的物理量，再对其做加权平均减小误差，然后进行四元数姿态解算和地磁数据校准，最后进行数据融合输出姿态角信息。控制算法设计根据四旋翼飞行器的工作原理知，因为其结构对称，所以改变电机的转速差能够实现对飞行器的姿态控制，而飞行器的位置控制要靠电机的总升力和飞行器姿态改变的。所以，将飞行控制系统分为位置控制系统和姿态控制系统分别进行控制设计。由于飞行器姿态会直接影响到飞行器的位置，认为飞行器姿态控制器为内环控制器，位置控制器为外环控制器。这种数字式控制有位置式控制算法和增量式控制算法两种形式，这里采用的是增量式算法，其表达式为其中，为比例系数，为积分系数，微分系数。是第次采样时刻计算的输出值，是第次采样时刻控制器输入的偏差。，四旋翼飞行器的姿态可分为俯仰角横滚角和偏航角......”。

2、“.....对每个姿态角都进行控制，这样就可以将复杂的非线性多变量输入多变量输出控制问题化简为两变量输入单变量输出的问题。如式所示。四旋翼无人机设计与制作这里代表的是控制四个电机所需要的值，表示的是飞行器停留在空中需要的值，可以由遥控器输入或者自动高度修正，分别表示的是俯仰角偏差横滚角偏差和航向角偏差及其变化率所需的值，把限制在定的范围之内。采用串级控制算法，内回路是角速度控制回路，外回路是角度控制回路。三个角度的控制规律是致的，以俯仰角的控制为例，如图所示，其中为控制飞行器的期望俯仰角，和分别表示飞行器俯仰角角度和俯仰角角速度。是外环的输出值，是内环控制器的输出值，且。期望的欧拉角角度控制角速度控制电机四旋翼飞行器姿态图串级控制图首先需要求出四旋翼飞行器姿态误差信号也就是期望值的姿态角与当前获取到的姿态角的差值，然后通过串级控制算法求得各个电机的调整量，将调整信号传递给四个旋转电机......”。

3、“.....使其姿态误差始终趋于最小，形成双级闭环回路控制系统。四旋翼无人机设计与制作结论通过本次毕业设计我从中学到了很多实际应用的知识，掌握了四旋翼飞行器的原理，也学到了很多算法，能够真正把理论结合到实践当中去，获益良多在这中间也遇到了许许多多的问题，在老师和学长的帮助下都个个的解决了，这个过程也是真正学习和进步的过程。四旋翼飞行器因其结构简单控制方便，不用考虑复杂的流体力学等结构而非常受欢迎。本次设计主要做了如下的工作了解了四旋翼飞行器的国内外的研究现状详细介绍其中和是调整参数，在实际调试中确定。其中可以等于，可以以为初始值，步进调节。四元数姿态更新方程。四元数微分方程为其中......”。

4、“.....于是得下式以上得到的新的四元数代表完成了次四元数的运算，将此四元数回到开头，将旧的四元数更新为新四元数，作为下次四元数运算的初始数，再从开始下次的四元数运算。与此同时将新的四元数更新规范化后转化成三个欧拉角得下式，完成了姿态的初步运算四旋翼无人机设计与制作校准载体航向角通过三轴数字电子罗盘可以校准陀螺仪积分获得的航偏角以消除累计误差。如果电子设备干扰强烈的情况下需要暂停数字罗盘的数据融合，因为这样测到的数据误差非常的大。对地磁传感器常用的校准方法之是平面校准法使用数字罗盘前，对其进行初始化，然后进行磁场校准，将传感器水平放置并旋转周得到新的圆周圆心位置,。这是对水平的平面的校准，校准前后对比如图所示。图平面校准前后对比同理需要对竖直平面进行校准，校准前后的对比图，如图所示。图平面校准前后对比当载体静止时......”。

5、“.....在导航坐标系系各轴的分量，根据可得四旋翼无人机设计与制作将式求得的代入上式，即可求出和。航向角可由式得出四旋翼无人机设计与制作四旋翼飞行器系统软件设计系统程序设计姿态参考系统软件设计姿态参考系统的软件部分主要是对传感器数据和三轴数字电子罗盘传感器的数据进行处理和数据融合，图给出了姿态参考系统的软件流程图。开始系统初始化初始化传感器初始化接口初始化数字电子罗盘配置地磁传感器参数读取传感器是否正确配置传感器参数读取陀螺仪数据读取加速度数据卡尔曼滤波低通滤波平均滤波四元数姿态结算读取地磁传感器数据去极值滤波姿态结算互补滤波输出姿态角结束图姿态参考系统程序流程图四旋翼无人机设计与制作通过软件流程图可以清楚地看到，系统首先完成内部初始化的工作，即配置使用到的外设，包括时钟系统中断控制器串口通信接口定时器然后进行硬件初始化以及系统的姿态解算，采用模块化的设计......”。

6、“.....搭建了硬件平台，对飞行器的机架电机电子调速器螺旋桨电源等硬件结构系统进行了配型和搭建通过阅读大量的文献资料完成了对四旋翼飞行器姿态算法的研究工作，从坐标系的建立和坐标变换到四元式中分别为氨氮氢的逸度系数，其值与温度压强组成有关，由右式计算式中各系数数值如表。表氨氮氢的逸度系数组份分别为气体中氢氢氨甲烷氩的平衡含量，分率分别为气体中氢氨甲烷氩分解基浓度，分子分率按式计算值时，应先知道值，然后按式求得各组分的平衡浓度,再由式算出值。但是个未知数，它又决定子当时的平衡常数。因此值应满足下列方程亦即计算的过程，主要是方程的求根过程。本程序系采用法求根的方法解,并预估在我们计算的温度压力起始组成的情况下，值的范围为到之间，要求相邻二次近似根的误差为......”。

7、“.....方程中，反应速度常数的计算合成氨动力学方程按动力学方程转换后得以下形式式中式中比内表面，米米催化床体积逆反应的反应速度常数标准接触时间，秒。是温度和压力的函数，在等温等压下对定量的触媒进行活性测定，如果进口组成为,进口氨浓度为进，出口氨浓度为出，空速,则由式可算得出进上式中积分值用方法计算。由于动力学方程形式的限制，值不得为零。因此，如果出时，我们取积分下限进对计算结果没有影响。对触媒在不同温度不同压力下的值，按南京化工研究院对触媒活性测定数据计算。计算结果见表表所列值。表不同温度下出口氨含量出之值测定条件大气压进出口空时温度，出，分子分率,大气压秒表不同压力下出口氨含量出之值测定条件进出口空速时,大气压出，分子分率,大气压秒以上所得不同温度压力下的值，用最小二乘方方法回归与温度和压力的关系式如下式中触媒，合成氨逆反应活化能值......”。

8、“.....冷管冷却层微分方程组式中冷管平均直径，米触媒床层对上升管的传热总系数，千焦米时在本程序中，简化处理，取,估计不会对触媒床层的氨浓度分布温度分布带来影响。方程和方程相同，仅以来替代了，式中冷管冷却层有效截面积，米方程中，触媒床层对冷管的传热总系数之计算式中冷管内气体对冷管内壁的给热系态解算模块姿态信息输出模块。首先开启定时器中断，在的计时中断实现通过接口读取传感器和三轴数字电子罗盘的测量数据，根据传感器的特点进行滤波后，再利用初始校正所得到的校正数据对读取的数据作校正，校正完后转换成实际的物理量，再对其做加权平均减小误差，然后进行四元数姿态解算和地磁数据校准，最后进行数据融合输出姿态角信息。控制算法设计根据四旋翼飞行器的工作原理知，因为其结构对称，所以改变电机的转速差能够实现对飞行器的姿态控制......”。

9、“.....所以，将飞行控制系统分为位置控制系统和姿态控制系统分别进行控制设计。由于飞行器姿态会直接影响到飞行器的位置，认为飞行器姿态控制器为内环控制器，位置控制器为外环控制器。这种数字式控制有位置式控制算法和增量式控制算法两种形式，这里采用的是增量式算法，其表达式为其中，为比例系数，为积分系数，微分系数。是第次采样时刻计算的输出值，是第次采样时刻控制器输入的偏差。，四旋翼飞行器的姿态可分为俯仰角横滚角和偏航角，针对每个自由度都是个二阶系统。对每个姿态角都进行控制，这样就可以将复杂的非线性多变量输入多变量输出控制问题化简为两变量输入单变量输出的问题。如式所示。四旋翼无人机设计与制作这里代表的是控制四个电机所需要的值，表示的是飞行器停留在空中需要的值，可以由遥控器输入或者自动高度修正，分别表示的是俯仰角偏差横滚角偏差和航向角偏差及其变化率所需的值，把限制在定的范围之内。采用串级控制算法......”。