[发明专利]四旋翼无人飞行器及其控制方法

摘要

本发明提供一种四旋翼无人飞行器及其控制方法，所述四旋翼无人飞行器包括机体和主控制器模块，还包括分别与所述主控制器模块连接的导航模块、传感器模块、通信模块和电机控制模块，所述主控制器模块综合计算所述传感器模块与导航模块所反馈的实时飞行姿态信息和通信模块的控制信息后输出电机控制信号以控制电机控制模块。本发明的四旋翼无人飞行器能够自动适应外界环境的变化以调制飞行参数来达到预定的控制效果，其中的控制方法主要由主控制器模块采用基于结合权值调整量附加“惯性项”的BP神经网络与PID控制结合的控制方案，计算实际的输出控制量。

主权项

一种四旋翼无人飞行器，包括机体和主控制器模块，还包括分别与所述主控制器模块连接的导航模块、传感模块、通信模块和电机控制模块，其特征在于所述导航模块采用卫星导航系统对飞行器进行定位并向所述主控制器模块提供位置信息并导航，且在导航过程中修改和固化波特率；所述传感器模块包括分别与所述主控制模块连接的惯性测量单元、气压传感器、电子罗盘、和风速传感器，所述惯性测量单元用于检测飞行器的三轴线加速度、翻滚角速率、俯仰角速率、偏航角速率和航向信息，所述气压传感器用于检测飞行器的高度，所述电子罗盘用于测量飞行器的航向信息，所述风速传感器对飞行器所处的位置的风速进行监测；所述无线通信模块包括遥控器、PPM解码器和PPM接收机，所述PPM编码器与所述遥控器连接，遥控器的四个通道控制信号将通过PPM编码器编码后无线传递给所述PPM接收机，所述PPM接收机与所述主控制器模块连接；所述电机控制模块包括用于驱动飞行器四个旋翼的四个电机以及分别控制所述四个电机工作的电子调速器，所述电子调速器与所述主控制器模块连接以接收电机控制信号。