针对小型飞行器相对空速测量问题,提出一种气压式空速计设计方案;首先分析计算200km/h以内、精度1m/s的空速计测量需求,提出选用SM5662-003-D3L作为气压敏感元件,分析其工作特性及测量精度;给出信号调理电路的总体设计架构,分别完成公用电源电路、仪表放大电路、三阶巴特沃斯低通滤波器电路、高精度有源限幅电路的构建和调试;设计完成等效气压传感器输出电路,检验了信号调理电路的工作性能,结果表明,空速计能准确感应相对空速,电路输出稳定。
设计了四旋翼飞行器PID控制器,通过对位置坐标和姿态角PID控制器参数调节,使与位置和姿态相关的6个自由度的最终输出值与相应的期望值相等,达到设计要求。Matlab仿真实验结果表明:该PID控制器能有效地实现飞行器位置控制和姿态控制,且具有较强的鲁棒性。
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