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RT-Thread使用情況概述：

整個(gè)方案涉及的技術(shù)棧有：硬件選型，PCB 設(shè)計(jì)，RT-Thread 程序。通過這個(gè)作品，鍛煉了我實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的能力，讓我對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不同方面 都加深了理解。

內(nèi)核部分：使用了線程、信號(hào)量、互斥量、定時(shí)器 

組件部分：FinSH

開發(fā)環(huán)境：RT-thread studio

軟件包：

Easyblink 

設(shè)備驅(qū)動(dòng)：

GPIO/UART/PWM

其他硬件：

JY901B姿態(tài)傳感器，優(yōu)像光流，北醒激光測距模塊

F450碳纖維機(jī)架，920KV/2212自鎖無刷電機(jī)，9450自鎖槳。

軟件框架：

 軟件上兩大部分，數(shù)據(jù)處理與控制 。

流程圖

定高PID

位置控制PID

單環(huán)PID

程序運(yùn)行邏輯圖：

總結(jié)（設(shè)計(jì)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(jī)飛控的編寫過程中，要按對(duì)象編寫，一塊一塊的分開，編寫，然后將各部分的數(shù)據(jù)傳輸理清楚后匯總，方便調(diào)試。

2、在PID參數(shù)調(diào)試過程中，采用藍(lán)牙模塊，RT-thread的FinSH模塊真是一把神器，很方便的實(shí)現(xiàn)無人機(jī)邊飛行邊調(diào)參。其中，我的姿態(tài)串級(jí)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(jī)反應(yīng)迅速但有明顯很大的震蕩，要調(diào)節(jié)比例參數(shù)配合調(diào)節(jié)微分參數(shù)。對(duì)光流數(shù)據(jù)進(jìn)行串級(jí)控制實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的位置控制其輸出值可以直接作為姿態(tài)串級(jí)控制的輸入值。

2.1、定高PID的調(diào)節(jié)，首先要得到豎直方向的速度（世界坐標(biāo)系），這個(gè)也是串級(jí)控制，需要無人機(jī)的高度數(shù)據(jù)（有氣壓計(jì)高度，超聲波，或激光測距）和無人機(jī)豎直方向的速度數(shù)據(jù)。

在這里，速度數(shù)據(jù)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(bǔ)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(jīng)旋轉(zhuǎn)矩陣處理過的機(jī)體加速度），然后按下圖得到

我的高度控制的位置環(huán)是P控制器，速度環(huán)是PI控制器。

2.2、在位置控制上，對(duì)光流數(shù)據(jù)和加速度數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)進(jìn)行處理可以得到較準(zhǔn)確的位移數(shù)據(jù)，記錄目標(biāo)點(diǎn)的位置，即可實(shí)現(xiàn)靠光流就可以準(zhǔn)確的飛到目標(biāo)點(diǎn)，只要光線不是特別差，在室外晴天或陰天，或室內(nèi)日光燈下都可以準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)位置控制。位置控制的PID參數(shù)容易調(diào)節(jié)，如果無人機(jī)在加了位置環(huán)的串級(jí)控制后有低頻震蕩，可以逐步減小速度環(huán)的比例參數(shù)即可。（最好是無人機(jī)只有姿態(tài)控制時(shí)漂移就很?。?/p>

2.3、一鍵啟動(dòng)控制，就是自動(dòng)加油門的過程，這個(gè)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(diào)節(jié)油門，這里的油門是無人機(jī)抵抗重力的一個(gè)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(cuò)性。如果加換別的重物后無人機(jī)定高達(dá)不到設(shè)定高度，這時(shí)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(jī)載重要大，

控制上主要是串級(jí)PID的調(diào)參，和速度融合耗費(fèi)的時(shí)間多；硬件上電機(jī)一定要好，無人機(jī)定點(diǎn)正常，時(shí)不時(shí)的一個(gè)方向劇烈抖動(dòng)，后來發(fā)現(xiàn)是有一個(gè)電機(jī)出毛病了；

 編程上按對(duì)象編程方便代碼在不同硬件上移植，也方便調(diào)試。 

代碼地址：

https://gitee.com/mbw520/agricultural-uav.git

視頻中綠色為農(nóng)田，無人機(jī)一鍵一起飛，到達(dá)指定點(diǎn)開始進(jìn)行程控噴藥。

https://www.bilibili.com/video/BV1UL4y1J7mn/