基于DSP和FPGA的飛行器雙核控制設(shè)計(jì).pdf

1、四軸飛行器是一種四旋翼的飛行器，其四個螺旋槳都是通過無刷電機(jī)驅(qū)動產(chǎn)生上升力，X形的布局允許飛行器通過飛控系統(tǒng)改變無刷電機(jī)轉(zhuǎn)速，起到了穩(wěn)定飛行姿態(tài)的作用。近年來，無論是軍事科技上還是民用航拍市場，甚至快遞物流行業(yè)，四軸飛行器在這些行業(yè)中都有著不可忽視的應(yīng)用，因此對飛行器的飛控系統(tǒng)提出了的更多樣化功能要求。本課題根據(jù)當(dāng)前軍事和民用方面對四軸飛行器提出的功能要求以及常用飛控系統(tǒng)的特性，結(jié)合DSP與FPGA的優(yōu)勢，為滿足目標(biāo)識別功能，提出了基于

2、DSP+FPGA的飛行器雙核控制設(shè)計(jì)。
　　為了實(shí)現(xiàn)四軸飛行器的基本飛行控制以及擴(kuò)展功能，首先提出了飛控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，本課題所設(shè)計(jì)的飛控系統(tǒng)分為地面站主控板和飛行器控制板兩個部分。地面站主控板接收飛行器主控板傳回的飛行器各項(xiàng)參數(shù)，并向飛飛控板發(fā)送上位機(jī)下達(dá)的控制命令;飛行器主控板用于采集傳感器數(shù)據(jù)，以及控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)飛行器飛行控制。地面站和飛控板皆采用DSP+FPGA雙核設(shè)計(jì)，在地面站上DSP用于控制2.4G數(shù)傳接收發(fā)送

3、飛行命令，F(xiàn)PGA控制USB接口與上位機(jī)通信;在飛控板上DSP除了控制2.4G數(shù)傳外，還擔(dān)負(fù)著后續(xù)圖像處理的核心工作，而FPGA則作為飛行控制的主處理器，用于采集傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行飛行器姿態(tài)調(diào)整。接著詳細(xì)介紹了地面站和飛控板硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，例如地面站上的USB2.0接口、2.4G無線收發(fā)模塊、飛控板上的GY86模塊以及視頻解碼模塊等;軟件部分主要包括DSP+FPGA通信和PWM波輸出等，最后介紹了一種DSP與FPGA之間數(shù)據(jù)通信的方