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阐述机器人飞艇组件式制约系统要求

收藏本文 2024-04-09 点赞:16261 浏览:70283 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:机器人飞艇在十八世纪开始出现,并在当今社会得到广泛运用。随着科技的进展,对无人飞艇提出了更高的技术指标,要求无人飞艇的安全性越来越高,而且滞空时间越来越长,它能够执行各种任务,比如商业宣传、城市规划、地理测绘等多个方面;对利用者而言,它要有多种选择,比如手动制约与自动制约等方式,便于操作,具有很高的性价比特点。无人飞艇相对于其他的飞行器材,具有功耗低,速度慢、便于制约等优点,使得它的性价比很高,其在管制、探险、监测、摄影、通讯和军事等领域具有广阔运用前景,除在军事领域扮演侦察和管制哨兵角色外,还在民用工程中扮演机器人角色,如环境和气候探讨、航空测绘、地质勘探、石油和电力施工、交通指挥,生物多样性调查、大气污染物测量、森林及国家公园监测、土地规划、农作物及污染源调查等等。由此机器人飞艇的探讨具有相当高的科研价值,对国民经济进展、和谐社会建立具有重大的现实作用。在本论文中,飞控板采取ARM处理器作为核心制约部件,内部安装GPS导航系统、陀螺和压力等传感器,采集飞艇的当前姿态、位置信息等。与飞艇的目标信息进行比较,利用PID制约算法进行调节,驱动飞艇的舵机。飞艇的飞行制约包括自身的稳写作约、高度制约、航向制约等三个方面,飞控板除了进行飞艇的实时制约外,还要实时传输各种有用信息。在论文的结构方面,第一章介绍了机器人飞艇的探讨目的、作用,同时介绍了机器人飞艇国内外的探讨近况。第二章介绍了机器人飞艇飞行制约的基本原理,包括飞艇的结构及组成,飞艇在空中的受力情况,以及飞艇的飞行姿态制约策略。第三章介绍了机器人飞艇制约系统的硬件实现,包括器件的选型需求,以及各个功能单元的硬件实现。第四章介绍了机器人飞艇的软件制约策略,包括飞艇软件制约的整体结构,以及各个程序单元的软件实现。第五章介绍了如何提升系统的可靠性。关键词:飞控板论文无人飞艇论文ARM核心处理器论文

    摘要4-5

    ABSTRACT5-8

    1 绪论8-12

    1.1 组件式飞艇的探讨目的和作用8-9

    1.2 机器人飞艇探讨近况9-11

    1.2.1 国外机器人飞艇近况9-10

    1.2.2 国内机器人飞艇近况10-11

    1.3 论文探讨内容及章节安排11-12

    2 机器人飞艇飞行制约系统基本原理12-21

    2.1 飞艇介绍12-15

    2.1.1 飞艇的结构及组成12-13

    2.1.2 飞艇的工作原理13-15

    2.2 飞艇的运动特性15-17

    2.3 飞艇姿态制约系统17-19

    2.3.1 纵向姿态制约系统17-18

    2.3.2 横向姿态制约系统18-19

    2.4 飞行轨迹制约系统19-20

    2.4.1 飞行高度制约系统19-20

    2.4.2 飞行速度制约系统20

    2.5 本章小结20-21

    3 机器人飞艇制约系统的硬件实现21-36

    3.1 制约板系统的器件选型与介绍21-27

    3.1.1 ARM9200核心芯片的介绍21-22

    3.1.2 FPGA可编程逻辑芯片的介绍22-23

    3.1.3 各种传感器的总体介绍23-27

    3.1.3.1 MS5534A压力传感器介绍23-24

    3.1.3.2 MTi陀螺仪传感器介绍24-26

    3.1.3.3 GPS传感器介绍26-27

    3.2 组件式制约系统硬件设计27-34

    3.2.1 制约板系统的程序调试与下载28-30

    3.2.1.1 ARM9200的调试与下载28-29

    3.2.1.2 EP1C3T100C8NL调试与下载29-30

    3.2.2 制约板系统的电源设计30-31

    3.2.3 制约板系统的AD采集功能实现31

    3.2.4 制约板系统的通信功能实现31-33

    3.2.5 制约板系统的驱动功能实现33-34

    3.3 硬件抗干扰措施34-35

    3.4 本章小结35-36

    4 机器人飞艇制约对策及软件实现36-46

    4.1 无人飞艇制约系统的设计历程36-37

    4.2 制约板软件采集外部数据功能介绍37-40

    4.2.1 启动代码BootLoader的编写与调试37-38

    4.2.2 采集压力传感器的功能单元如下38-40

    4.3 制约板软件与外界的通信功能实现40-41

    4.4 机器人飞艇制约对策设计41-45

    4.4.1 PID制约基本原理41-42

    4.4.2 高度制约原理42-44

    4.4.3 水平制约原理44-45

    4.5 本章小结45-46

    5 机器人飞艇制约系统可靠性及容错设计46-51

    5.1 制约系统可靠性概述46

    5.2 提升系统可靠性的途径46-49

    5.2.1 以设计环节提升系统可靠性47-48

    5.2.2 在系统制造历程中提升系统可靠性48-49

    5.3 组件式制约系统故障诊断的总体设计49

    5.4 本章小结49-51

    结论51-52

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