关于参加全国电赛后的两份报告,基础篇介绍了电赛流程、四轴飞行器入门知识、分享资料,赛题分析篇介绍了飞控程序、比赛经验、历年赛题讲解等:
一、全国大学生电子设计竞赛测控(无人机)方向___基础篇
二、全国大学生电子设计竞赛测控(无人机)方向___赛题分析
1.电赛无人机赛题概况
2.无人机软硬件基础
3.历年赛题介绍和思路
4.准备建议
5.其他
1. 电赛无人机赛题概况
从 2013 年开始每一年的电子设计竞赛都会出现一道无人机相关的赛题(除 2016 年),近几年的无人机赛题基本都是与视觉和自主飞行有关,2019 年国赛出现了现场编程题目测控,偏软件设计且代码量大(对代码的理解很重要),注重前期准备和积累。
2. 无人机软硬件基础
四旋翼飞行器赛题的关键是对控制飞行器的姿态,在什么时候应该以什么高度和速度飞行,实现这种控制的方法是用飞控输出不同占空比的 PWM 信号控制四个电机转速,从而让飞行器完成垂直运动、俯仰运动、横滚运动和偏航运动。
硬件:
机架(330)
桨叶(8045) 注意安装方法
电机(2212/1400KV)
电调(20A)
保护罩
航模电池(25C 2200mAh 3S) 电池越多越好
转接头
B3 平衡充
稳压模块
遥控器/接收机
飞控(无名、匿名、ACFly)
光流
超声波/激光传感器
磁力计
蓝牙或者数传
OpenMV
JLINK
杜邦线
扎带
魔术贴
螺丝刀
*强烈建议购买一副手套
*不建议自己设计画板,想做硬件的可以先从成品飞控抄板开始(MPU、磁力计、气压计)
*机头方向标注
*四个电机进行编号
*加开关方便断电和上电
*建议电池使用电压 10.8-12.6V
软件:
(1)库函数
(2)主函数 main:软硬件初始化、while 循环(电池电压测量、地面站、按键、OLED、校
准、控制参数修改)
(3)校准 Calibration:加速度计、磁力计、遥控器、电调、机架水平
(4)指示灯:无人机的状态、模式等
(5)滤波器:Butterworth、Kalman、Mahony
(6)按键 Key:显示屏翻页、模式切换等
(7)通信:Uart、SPI、IIC
(8)显示屏 OLED:姿态、高度、传感器数据
(9)PID(重点):无人机控制的核心算法,姿态控制(pitch、roll、yaw)、定高、定点、
视觉,一般使用串级 PID 控制就可以满足电赛的要求,无人机油门值也是通过基准值加上
PID 控制量得到的,电机通过相应占空比的 PWM 信号控制转速,需要限幅处理
(10)遥控器:PPM 信号,解锁和上锁,模式切换等
(11)定时器和中断:任务转换执行
(12)高度数据融合:卡尔曼滤波器
(13)电池电压测量:ADC
(14)flash:控制参数存储
(15)OpenMV:python
(16)传感器:磁力计、陀螺仪和加速度计、光流、气压计、超声波/激光传感器、OpenMV
*建议在理解了成品飞控代码的基础上二次开发
*看重点和用到的部分,不建议全部都细看
*KEIL 软件查找功能的使用
*地面站的使用:模拟示波器可以看飞控输出调参
*在程序加入倾角保护
*看代码时对变量和函数等做一些记录
3.历年赛题介绍和思路
当时是口头说的,没有记录下来(不好意思
4.准备建议
(1)无人机购买和组装调参(相关资料一定认真看,注重基础积累,不要急于求成),有
条件的队伍可以准备一架备用机,无人机的稳定性很重要
(2)利用网络资源学习相关理论(PID,滤波器,姿态解算)
(3)进行调试时可以在无人机脚架系上绳子
(4)实飞前拔掉 PWM 信号线使用 Debug 测试
(5)完成调参首先实现一键起飞
(6)光流模块定点,有兴趣的同学可以尝试自适应算法
(7)尝试实现历年赛题练手
(8)完成各个功能保存、备份、记录修改内容
(9)垂直起飞、定点降落、航拍(2015/2019)、IO 口(2013/2015/2017/2018/2019)、按键切换任务、按键设置某个参数(2014)、UWB(2017)、巡线(2015/2019)、巡航(2015/2018)、追踪(2017)
(10)开源地面站使用蓝牙通信修改程序某个参数(2019 年现场编程题)
5.其他
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