多旋翼无人机毕业设计

渤海大学本科毕业论文（设计）

四旋翼无人机设计与制作

The Manufacture and Design of Quad Rotor Unmanned

Aerial Vehicle

学 院（系）： 专 业： 学 号： 学 生 姓 名： 入 学 年 度： 指 导 教 师： 完 成 日 期：

四旋翼无人机设计与制作

摘 要

四旋翼无人机飞行器因为它的结构简单，而且控制起来也很方便，因此它成为了近几年来发展起来的热门产业。在这里本文详细的介绍了四旋翼飞行器的设计和制作的过程，其中包括了四旋翼无人机飞行器的飞行原理，硬件的介绍和选型，姿态参考算法的推导和实现，系统软件的具体实现。该四旋翼飞行器控制系统以STM32f103zet单片机为核心，根据各个传感器的特点，采用不同的校正方法对各个传感器数据进行校正

渤海大学本科毕业论文（设计）

四旋翼无人机设计与制作

The Manufacture and Design of Quad Rotor Unmanned

Aerial Vehicle

学 院（系）： 专 业： 学 号： 学 生 姓 名： 入 学 年 度： 指 导 教 师： 完 成 日 期：

四旋翼无人机设计与制作

摘 要

四旋翼无人机飞行器因为它的结构简单，而且控制起来也很方便，因此它成为了近几年来发展起来的热门产业。在这里本文详细的介绍了四旋翼飞行器的设计和制作的过程，其中包括了四旋翼无人机飞行器的飞行原理，硬件的介绍和选型，姿态参考算法的推导和实现，系统软件的具体实现。该四旋翼飞行器控制系统以STM32f103zet单片机为核心，根据各个传感器的特点，采用不同的校正方法对各个传感器数据进行校正

一、实验目的

知道和了解无人机各个组成部分，他们的参数，和参数代表的意义。

二、数据分析

桨叶 1045：1045是指桨的直径是10英寸，螺距4.5英寸，而1英寸=2.54厘米。一般来说，

螺旋桨的直径越大，转速越低，效率越高，但直径过大时，桨叶盘面处的平均伴流减少，导致机身效率下降，可能会降低总的推进效率。其他条件不变的情况下：螺距增加，推力和扭矩都会增加。

电机 XA2212/980KV ：2212是电机的型号，前面2位是电机定子线圈的直径，即电机定子线

圈的直径为22mm，后面两位数字是指电机定子高度为12mm；980KV是指电压每增加1V，电机的转速增加980RPM，KV值是无刷电机特有的。电机的转速（空载）=KV值*电压。

电调 20A 450Hz 2.6S 25.2V OPTO：电调最大允许的持续电流为20A，油门信号频率为

450Hz，电调使用2-6SLIPO电池，最大电压为25.2V。

WFLY遥控器 WFT07 美国手 DC6V 200mA：WFT07是遥控器的型号；美国手是指遥控模型是

左手油门和方向舵，右手升降多和副翼，相对的日本手则表示左手升降舵和方向舵，右手油门和副翼；DC6V是指遥控器的额定电压为6V的直流电源

[键入文字]

V1.1版

培训 教材 多旋翼无人机知识手册

翎航智能科技工作室

多旋翼无人机知识手册

前 言

随着多旋翼无人机的应用日趋广泛，多旋翼无人机的入门门槛越来越低，“到手飞”、个人航拍机等对操作人员的要求几乎是零，对毫无基本常识和经验的人来说也可以操作。但这些都为人身和财产安全埋下了巨大的隐患，出于以上考虑，本教材阐述了多旋翼无人机的基本原理、总结了飞行过程中的注意事项、操作方法、以及如何规避风险。这是一本适合飞行初学者的教材，旨在普及航空知识、和飞行常识等基本理论，根据经验提出在飞行中应该注意的问题和如何规避风险、应急处置等。

本教材的材料有些基于无人机方面的书籍，有些则基于航模飞行的经验，很多都是十分难得的第一手资料，因此可以作为飞行初学者的基础教程，也可以作为以拓宽知识面、开拓思路为主要目的的广大无人机爱好者的学习资料。

由于水平有限，时间仓促，书中疏漏之处在所难免，敬请读者朋友批评指正，以使我们在再版时修订。

作者

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多旋翼无人机知识手册

目 录

前 言 ...............

摘 要

本次设计主题为“六旋翼农用无人机模型设计”，结合我国当前农业机械化发展现状，通过对命题的分析得到了更加清晰开阔的设计思路，设计作品具有系统性、实用性和创新性。

针对多旋翼农用无人机，本文确定了“六旋翼农用喷药、航拍功能无人机”的设计说明书，介绍了无人机的设计过程，主要通过概念性论述，经过对无人机结构研究、分析的整体把握，以结构、动力、控制三部分进行设计，并结合实际通过对多旋翼农用无人机设想进行结构改进、设计优化以提高设计的应用性，这种方法对类似产品的设计制造同样具有借鉴作用。

设计方案包括无人机整体机架、喷药机构等，并给出了CAD设计图、整体装配图PRO/E等内容，确保无人机结构简单、适用灵活、便于普及、成本低廉等。

关键词：六旋翼农用无人机模型;CAD;PRO/E

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Abstract

The design theme for the \rotor UAV model design of agricultural\combining the current situation of agriculture mechanization development, through the analysis of the propos

毕业设计(论文)

题 目 民用四旋翼无人机飞行控制系统的设计 指导教师 徐祖华 职 称 副教授 班 级 电气工程及其自动化12级01 班 学 号 20129450109 学生姓名 谭佳龙

学院名称 船山学院

2016年5月20 日

南 华 大 学

毕业设计（论文）任务书

学院： 船山学院 题目： 民用四旋翼无人机飞行控制系统的设计 起止时间： 2015年12月 至 2016年5月 学生姓名： 谭佳龙 专业班级： 电气工程及其自动化12级01 班 指导老师： 徐祖华 教研室主任：

毕业设计(论文)

题 目 民用四旋翼无人机飞行控制系统的设计 指导教师 徐祖华 职 称 副教授 班 级 电气工程及其自动化12级01 班 学 号 20129450109 学生姓名 谭佳龙

学院名称 船山学院

2016年5月20 日

南 华 大 学

毕业设计（论文）任务书

学院： 船山学院 题目： 民用四旋翼无人机飞行控制系统的设计 起止时间： 2015年12月 至 2016年5月 学生姓名： 谭佳龙 专业班级： 电气工程及其自动化12级01 班 指导老师： 徐祖华 教研室主任：

多旋翼无人机精细化巡检

多旋翼无人机精细化巡检通常应用于220kV及以上输电线路的架空输电线路巡检，主要巡检方式为拍照、录像等方式进行巡检，巡检的主要内容为杆塔本体及附属设施关键部位可见光拍照巡检并提交巡检所发现缺陷及相关报告。

第一部分：无人机精细化巡检内容

通常情况下多旋翼无人机精细化巡检（可见光拍摄）的主要巡检对象有如下7类。

1、导地线有无缺陷或异常；

2、线路金具有无缺陷或异常（甲方若要求间隔棒需巡检，可使无人机后退到一定距离以拍摄通道的方式进行拍摄）；

3、绝缘子及绝缘子串有无缺陷或异常； 4、附属设施有无缺陷或异常； 5、通道及交叉跨越有无缺陷或异常； 6、基础地质环境有无缺陷或异常； 7、杆塔本体运行状况。 第二部分：巡检要求

多旋翼在保证最小安全距离10m的情况下，通过无人机对杆塔各个巡检部位进行可见光拍摄，照片像素为2400万，最终成像效果能清晰分辨出螺栓及开口销细节，并根据架空输电线路实际运行情况并结合不同塔型作业经验我们将架空输电线路精细化巡检的照片数量划定为单回路直线塔至少14张、单回路耐张塔至少27张、双回路直线塔至少25张、多回路耐张塔至少40张、单回路换位塔至少30张、双回路换位塔至少50张。下表仅以单回路“导

输电线路多旋翼无人机巡检的技术研究与应用

作者：苏博 张铁梁 李良 吴龙森 马楠

来源：《华中电力》2014年第01期

摘要：随着当前电网规模的日益扩大，巡线工作量越来越大，使得目前超高压输电线路安全运行面临着重大的挑战和风险。而固定多旋翼无人机作为一种新型的输电线路巡检技术，不仅能确保系统巡检的安全，并且能提高巡检效率。本文主要介绍固定多旋翼无人机平台在输电线路巡检系统中的应用，并且分析该平台系统的设计思路以及系统的构成，了解这种平台的实际应用效果和积极推广的意义。

关键字：输电线路；多旋翼无人机；无人机巡检技术

近年来，随着我国经济和科技水平的不断提升，我国电力工程建设行业也得到很快的发展，而输电线路巡检工作一直是一项比较复杂，且技术要求比较高的工作。针对高压输电线路安全运行面临的风险和挑战，我国研究出一种固定多旋翼无人机巡检平台，这种平台在实际使用中有很多优势，其工作安全高效，自主，并且能准确识别和诊断特高压输电线路的典型缺陷和故障。因此，固定多旋翼无人机平台作为输电线路巡检技术具有重要的作用和积极的推广意义。

一、输电线路巡检系统的设计和功能

（一）输电线路巡检无人机类型

近年来，随着电网规模的不断扩大，尤其以超/特高压输电线路为主骨的全国互联大电网

四旋翼无人机的数学模型控制及操作原理

作者：吕传庆 陈琪 马云波 董珮璠

摘要：本文对选择四旋翼无人机为研究对象，用数学建模的方法对其动力及运动

状态进行分析，对所建动力学模型上进行PID算法控制，仿真结果很好模拟了真实环境下

无人机的飞行姿态。

关键字：四旋翼，建模，PID算法。

引言：

无人机的发展现状及未来趋势:

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。在军事上及民用上均有深入发展。军事上以其体积小、重量轻、机动性好、飞行时间长和便于隐蔽为特点，适合于执行危险性大的任务，已逐渐成为新世纪军事竞争的制高点之一，随着信息时代的发展，现代信息化战争正朝着高精度，高杀伤，高重复利用，隐蔽性方面发展，无人机以其特殊优势很好适应了未来战争中提出的要求，正发挥着越来越大的作用，成为军队实现信息化作战及特种作战的有力武器。能研制高精尖无人机的国家屈指可数，其中美国处于领先地位，作战无人机包括RQ-1捕食者”，”MQ-9“死神”(Reaper)，RQ-5“猎手”等；侦察机包括RQ-4A“全球鹰”，RQ-8A“火力侦察兵”等。美国曾在伊拉克战争，阿富汗战争中用无人机完成各种监视侦查，目标指示等任务，提供大量情报支持