聚豐項目 > 基于AB32開發板的植保無人機
該項目采用AB32開發板和RT-thread操作系統，實現植保無人機的功能。無人機在各行各業的廣泛應用是當今時代潮流。 市面上常規的植保無人機都采用GPS導航，但實際上有不少情況下GPS信號是沒有或者很差的，如大棚，室內種植，傍山的地方等。 本項目采用卡爾曼濾波實現用廉價的光流完成植保無人機的定位功能。
唱一首歌
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團隊成員
Mi布 學生
RT-Thread使用情況概述：
整個方案涉及的技術棧有：硬件選型，PCB 設計，RT-Thread 程序。通過這個作品，鍛煉了我實現產品的能力，讓我對產品設計的不同方面 都加深了理解。
內核部分：使用了線程、信號量、互斥量、定時器
組件部分：FinSH
開發環境：RT-thread studio
軟件包：
Easyblink
設備驅動：
GPIO/UART/PWM
其他硬件：
JY901B姿態傳感器，優像光流，北醒激光測距模塊
F450碳纖維機架，920KV/2212自鎖無刷電機，9450自鎖槳。
軟件框架：
軟件上兩大部分，數據處理與控制 。
流程圖
定高PID
位置控制PID
單環PID
程序運行邏輯圖：
總結（設計過程中一些控制思路分享，不是具體的控制代碼解析）
1、在無人機飛控的編寫過程中，要按對象編寫，一塊一塊的分開，編寫，然后將各部分的數據傳輸理清楚后匯總，方便調試。
2、在PID參數調試過程中，采用藍牙模塊，RT-thread的FinSH模塊真是一把神器，很方便的實現無人機邊飛行邊調參。其中，我的姿態串級控制的主控制器采用比例控制器，副控制器采用比例-微分控制器。如果無人機反應迅速但有明顯很大的震蕩，要調節比例參數配合調節微分參數。對光流數據進行串級控制實現無人機的位置控制其輸出值可以直接作為姿態串級控制的輸入值。
2.1、定高PID的調節，首先要得到豎直方向的速度（世界坐標系），這個也是串級控制，需要無人機的高度數據（有氣壓計高度，超聲波，或激光測距）和無人機豎直方向的速度數據。
在這里，速度數據是通過融合間接得到的，一般采用回路反饋法（也叫三階互補融合法）得到豎直方向的速度，即先得到豎直方向的加速度（經旋轉矩陣處理過的機體加速度），然后按下圖得到
我的高度控制的位置環是P控制器，速度環是PI控制器。
2.2、在位置控制上，對光流數據和加速度數據和陀螺儀數據進行處理可以得到較準確的位移數據，記錄目標點的位置，即可實現靠光流就可以準確的飛到目標點，只要光線不是特別差，在室外晴天或陰天，或室內日光燈下都可以準確的實現位置控制。位置控制的PID參數容易調節，如果無人機在加了位置環的串級控制后有低頻震蕩，可以逐步減小速度環的比例參數即可。（最好是無人機只有姿態控制時漂移就很小）
2.3、一鍵啟動控制，就是自動加油門的過程，這個過程可以采用線性的油門變化控制，或采用正弦變化的方式調節油門，這里的油門是無人機抵抗重力的一個初始油門，不需要測得正好抵抗重力，大小差不多就行，衣物PID控制器本身就有一定的容錯性。如果加換別的重物后無人機定高達不到設定高度，這時可以增加初始油門的大小即可。
3、在硬件上，在9450正反槳下，980KV的比920KV的電機載重要大，
控制上主要是串級PID的調參，和速度融合耗費的時間多；硬件上電機一定要好，無人機定點正常，時不時的一個方向劇烈抖動，后來發現是有一個電機出毛病了；
編程上按對象編程方便代碼在不同硬件上移植，也方便調試。
代碼地址：
https://gitee.com/mbw520/agricultural-uav.git
（4.97 MB）下載
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