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[四轴原创DIY] 国内一个新开源飞控介绍

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本帖最后由 superstarzhu 于 2019-4-30 15:58 编辑

说起开源飞控,可能大家第一时间想到的是国外的商业级飞控APM,PX4/pixhawk,等等,国内也有很多,模仿APM,PX4的居多,在这里就不一一列举了,在2018年底一款全新的国内开源飞控ACFLY诞生了,这是一款由在校大学生(本科与研究生)研发的,为了打造国内最强,前前后后历经4年多时间准备的,代码原创率达到99.9%的飞控,接下来就为大家介绍一下这款飞控(可以加Q群180319060哦)。
飞控主要用途:超快速二次开发(几乎不用调参,二次开发贼快哦)
目前适用机型:多旋翼(4、6、8轴 包括x8等)
飞控视频:https://www.bilibili.com/video/av49728903


一,硬件方面

ACFly EDU开源飞控目前主控芯片为TM4C123GH6PM(接下来将会推出主控芯片为stm32系列的),传感器采用icm20602+IST8310+SPL06,带usb接口,5路串口,超声波接口,OLED显示屏接口,i2c外置罗盘接口,SBUS/PPM捕获,8路PWM输出,电压电流检测,内部蜂鸣器。


二,软件方面

1、单参数对模型自抗扰控制器,不同机型只调一个参数就能稳飞,真正做到小白也会调参。

2、传感器健康度检测,实时智能检测气压、超声波、gps等传感器是否健康,并进行智能融合,解决目前开源飞控普遍存在的风吹、斜飞掉高,超声波挂掉射天花板问题。

3、超快速飞行控制二次开发。
飞控全模块化编程,在模式中调用控制接口即可实现飞行控制二次开发。
用户进行飞行二次开发只需要更改模式部分代码,而代码更新主要针对底层控制解算。代码更新后只需要复制你原来写的模式代码即可完成代码更新,不用像其他飞控一般二次开发牵一发动全身,代码更新又极其不方便。

飞行控制二次开发视频教程:https://www.bilibili.com/video/av46464197

4、超快速传感器二次开发。
如飞行控制二次开发一样,这个飞控添加传感器只需要往传感器接口丢数据就行了!内部解算会自动进行滤波、健康度检测、融合加速度。
因此你可以十分方便地添加或者更换传感器(比如加个雷达来测高度),这对于其他飞控来说可是个大工程。
传感器二次开发视频教程:https://www.bilibili.com/video/av46457610


三,飞控用到的算法

1、姿态控制
姿态使用对模型的自抗扰控制器,包含ESO和反步控制器。
ESO可以在陀螺大中低频噪声环境下(低通滤波器滤不掉)获得十分低噪的角加速度信息;同时能相位超前,将传感器及低通滤波器造成的延时给补偿回来!看图:
因此飞行器即使震动剧烈也能飞行十分平稳!不会出现近地面发抖的情况,解决了传统pid控制器下某些大桨低转速机子低频振动过大怎么调都飞不好的问题。

2、高度控制
高度控制使用自适应悬停油门观测器和对模型控制,反应速度非常快,并且没有基础油门!
也就是说,高度控制器完全没有参数!完全不用调!且抗扰能力极强哦。

3、姿态解算
姿态解算采用了一个等效截止频率低于0.05hz的加速度非线性滤波器,可以在无gps(或者其它xyz轴速度传感器)环境下,极大地抑制运动加速度(加速度噪声就不用说啦,0.05hz下是一点都不存在了)。
在有gps(或者其它xyz轴速度传感器)环境下,可以补偿运动加速度。也得益于这个超低频滤波器,gps引入的低频噪声荡然无存,解决了开源飞控普遍存在的补偿运动加速度后姿态振动加剧的问题!
同时,在有gps(或者其它xy轴速度传感器)环境下,飞控可以估计出磁偏角(或者在无罗盘可用情况下直接用gps修正),从而达到动态修正磁偏角的目的。(动态磁罗盘校准也有哦)

4、位置解算
位置解算就是前面二所说的健康度检测智能融合算法啦。


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评论

浪浪的大猫鼬 2019-6-17 10:51 回复TA
看着还不错,有空学习一下 
沙发
| 2019-5-25 22:33 | 只看该作者
学习了

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