基于ARM的四旋翼姿态控制器设计
毕业论文基于ARM的四旋翼自主飞行控制系统设计
2016 南阳理工学院本科生毕业设计论文学院系电子与电气工程学院专业电子信息工程学生指导教师完成日期南阳理工学院本科生毕业设计论文基于ARM的四旋翼自主飞行控制系统设计Autonomous control system for the quadrotor unmannedaerial vehicle based on ARM processors总计毕业设计论文25 页表格0 个插图20 幅3 南阳理工学院本科毕业设计论文基于ARM的四旋翼自主飞行控制系统设计Autonomous controlsystem for the quadrotor unmanned aerial vehicle based on ARM processors学院系电子与电气工程学院专业电子信息工程学生姓名学号指导教师职称评阅教师完成日期南阳理工学院Nanyang Institute of Technology4基于ARM的四旋翼自主飞行控制系统设计[摘要]针对改变传统以单片机为处理器的四旋翼自主控制飞行器控制方式的问题设计了一种基于嵌入式ARM的飞行控制系统的设计和实现方案。
这是一种基于ARM的低成本、高性能的嵌入式微小无人机飞行控制系统的整体方案。
详细介绍了控制系统的总体构成以及硬软件设计方案包括传感器模块、视屏采集模块、系统核心控制功能模块、无线通信模块、地面控制和数据处理模块。
实验结果表明该设计结合嵌入式实时操作系统保证了系统的高可靠性和高实时性能满足飞行器起飞、悬停、降落等飞行模态的控制要求。
[关键词]ARM四旋翼自主飞行器控制系统。
Autonomous control system for the quadrotor unmannedaerial vehicle based on ARM processors Abstract In order to change the conventional control of four—rotor unmanned aerial vehicles using microcontroller as the processor a solution of flightcontrol system based on embedded ARM was presented which is low-cost,small volume, low power consumption and high performance. The purpose ofthe work is for attending the National Aerial Robotics Competition. The mainfunction of the system the hardware structure and the software design werediscussed in detail including the sensor module the motor module the wirelesscommunication module With embedded real time operating system to ensurethe system’s high reliability and real-time performance the experiments resultsshow that the requirements of flight mode are satisfied including taking ofhovering and landing and so onKey words ARM four-rotor unmanned aerial vehicles control system5 of the control signals 1 四旋翼飞行器的简介 1.1题目综述微型飞行器MicroAir Vehicle/MAV的概念最早是在上世纪九十年代由美国国防部远景研究局DARPA提出的。
基于STM32的微型四旋翼无人机控制系统设计—软件设计
基于STM32的微型四旋翼无人机控制系统设计—软件设计首先，需要实现的是飞行控制算法。
飞行控制算法主要包括姿态估计和控制器设计两个部分。
在姿态估计中，通过加速度计和陀螺仪等传感器获取四旋翼的姿态信息，并使用滤波算法对数据进行处理，得到稳定的姿态角数据。
常用的滤波算法有卡尔曼滤波器和互补滤波器等。
在控制器设计中，根据姿态角数据和期望姿态角数据，设计合适的控制算法，生成四个电机的输出信号，以控制四旋翼的姿态。
常用的控制算法有PID控制器和模糊控制器等。
其次，需要实现的是传感器数据的获取和处理。
四旋翼无人机通常配备加速度计、陀螺仪、磁力计和气压计等传感器，用于获取飞行状态相关的数据。
通过I2C或SPI等接口将传感器与STM32连接，然后通过相关的驱动程序读取传感器数据。
读取到的数据可以进行校准和滤波等处理，以提高数据的准确性和稳定性。
最后，需要实现的是控制指令的生成和发送。
控制指令的生成主要根据用户输入的期望飞行状态和传感器反馈的实际飞行状态来确定。
例如，用户输入期望的飞行速度和高度等信息，然后通过控制算法和传感器数据计算得到四电机的输出信号，以控制四旋翼实现期望的飞行动作。
生成的控制指令可以通过PWM信号或者CAN总线等方式发送给四旋翼的电调或者电机。
除了上述的基本功能，还可以根据实际需求增加一些辅助功能，如飞行模式切换、状态显示、数据记录和回放等。
这些功能可以通过开发相关的菜单和界面实现，用户可以通过遥控器或者地面站等设备进行相关操作。
总结起来，基于STM32的微型四旋翼无人机控制系统设计软件设计主要包括飞行控制算法的实现、传感器数据的获取和处理、控制指令的生成和发送等几个方面。
通过合理设计和实现上述功能，可以实现四旋翼无人机的稳定飞行和精确控制。
基于ARM单片机四旋翼飞行器控制器设计
本科毕业论文（设计）基于ARM 单片机的四旋翼飞行器 控制器设计系 （部）专 业学 号学生姓名指导教师提交日期中工 信商概要近几年，微小型的四旋翼无人机已逐渐成为无人机领域的研究热点。
由于其灵活性，机体结构简单，维修方便等优点，并且可以在空中悬停，垂直起飞和着陆。
所以它在军事和民用领域巨大的应用潜力，在架构设计和飞行控制国内外许多研究机构的研究也致力于四个旋翼无人机飞行控制系统，以实现四个旋翼无人机自主飞行]10[。
四旋翼无人机飞行控制系统的重要组成部分是其机载的传感器系统，由于它为机载控制系统提供了可靠的飞行状态信息，因此是实现四旋翼无人机自主飞行的重要设备之一。
本论文设计了一种基于ARM处理器作为主控制器的四旋翼飞行器，由MTi.G惯性导航一体机，高精度声纳传感器和无线遥控器为主的机载传感器系统。
该系统已经完成了航班状态信息的采集和处理，与空气中的控制器，实现了四旋翼飞行器空中自主悬停控制。
使用现有的机载控制器硬件平台的ARM嵌入式控制器的功能是构建一个功能完善，和机载传感器系统（微型姿态航向参考系统和声纳传感器）的采集和处理测量的数据，对采集到的数据以及遥控数据进行一定的PID算法的计算]2[，进而控制四个无刷直流电机的转动，实现可四旋翼飞行器的稳定飞行。
关键字：四旋翼无人机声纳传感器无刷直流电机Four rotor aircraft design based on ARM single chipmicrocomputerABSTRACTIn recent years，quadrotor helicopter has become a hotspot of the research about unmanned aerial vehicle(UA V)．It has high maneuverability，easy maintance，simple configuration, and the ability of agile hovering，vertical taking off and landing(VTOL)．Because of their huge potential application values for civil and military utilization，researches on the architecture of flight control system(FCS)are conducted by many universities and companies to achieve autonomous flight control of quadrotors．Onboard sensor system is a very important component of flight control system because it will supply reliable flight informations of quadrotor for the flight controller.In this paper，a self assembled quadrotor helicopter is used as the airframe for the flight control system design．An attitude measuring method based on ARM processor is proposed, which gives out attitude informations of medium and low accuracy. The data acquisition and processing about the flight information of quadrotor is accomplished．The qutonomous hovering control of quadrotor cooperating with flight control system onboard is achieved．A complete platform of flight control system onboard is estibalished by there—development of ARM embedded controller to make it possible for the scource code to be run on the ARM embedded controller．Onboard data accquiration and processing are implemented．Then PID algorithm for computing some of the collected data, and then control four brushless DC motor rotation, achieve stable flight four rotary wing aircraft.Keywords:Quadrotor ARM AHRS Sonar Four brushless DC motor rotation目录1 绪论 (1)1.1 研究的前景与意义 (1)1.2 国内外的研究现状 (1)2 设计任务 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 使用说明 (3)3 四轴飞行器样机结构与硬件选择 (4)3.1 样机结构与系统结构 (4)3.2 硬件设计与选型 (6)3.2.1 核心板 (6)3.2.2 陀螺仪 (6)3.2.2 超声波模块 (7)3.2.3 电源模块 (8)3.2.4 电机模块 (9)3.2.5 无线通信与显示 (10)4 程序设计与调试 (12)4.1 飞行器姿态导航的数据的采集 (13)4.2 声呐传感器数据的采集 (14)4.3 电机的控制 (15)4.5 调试 (16)结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录 (20)1 绪论1.1 研究的前景与意义四旋翼无人飞行器拥有很多优点和广阔的应用前景。
毕业设计论文四旋翼飞行器PID控制器的设计
1.2四旋翼飞行器的国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
目前，国内外对四旋翼飞行器的研究主要集中在3个方面：基于惯性导行系统的自主飞行控制、基于视觉功能的自主飞行控制和自主飞行器系统方案，典型代表有：瑞士洛桑联邦理工大学(EPFL)的OS4、宾夕法尼亚大学的HMX4。
OS4是EPFL自动化系统实验室开发的一种电动小型四旋翼飞行器，研究的重点是机构设计和自主导航算法，目标是实现室内和室外完全自主飞行。OS4I最大长度约73cm，质量为235g；它使用了DraganflyerⅢ的旋翼和机架，4个Faulhaber1724电机，以及一个Xsense的MT9-B微惯性器件。通过万向节将飞行器固定在飞行测试平台上，使其在三个方向都可以灵活运动，便于调试。飞行器的能源供给、数据处理、电机驱动以及飞行控制都由外部提供。OS4已经基于PID、LQ、Backstepping及Sliding-mode等多种控制算法实现了飞行器姿态控制。
Keywords：Quad-rotor，STM32F103，MPU6050，Attitude calculation，PID controller
第一章 四旋翼飞行器概述
1.1引言
目前国内外对飞行器的研究主要包括三种：固定翼、旋翼及扑翼式，四旋翼飞行器在布局形式上属于旋翼式的一种。国外早在上世纪初期就开始研究四旋翼飞行器。这种飞行器由军方率先研发并制造用于情报侦查等领域。很多科技企业、大学及研究所也研发并实现了自己的四旋翼飞行器。
基于matlab的四旋翼控制仿真与抗干扰验证
基于matlab的四旋翼控制仿真与抗干扰验证1. 引言1.1 背景介绍四旋翼飞行器是一种新兴的无人机飞行器，具有垂直起降和灵活性强的特点，在军事、民用和科研领域都有广泛应用。
随着科技的发展和社会的需求不断增加，四旋翼飞行器的控制系统设计和稳定性问题成为研究的热点之一。
在四旋翼飞行器的控制系统设计中，控制算法的选择和实现是至关重要的。
控制算法的设计直接影响到飞行器的稳定性和飞行性能，因此需要针对四旋翼飞行器的特点和需求来设计相应的控制算法。
通过基于Matlab的仿真分析，可以模拟四旋翼飞行器在不同环境和条件下的飞行情况，验证控制算法的有效性和稳定性。
抗干扰验证也是十分重要的，因为四旋翼飞行器在实际飞行中会受到各种干扰因素的影响，需要设计相应的控制策略来应对。
本文旨在通过基于Matlab的四旋翼控制仿真与抗干扰验证，研究四旋翼飞行器的控制系统设计和稳定性问题，为提高飞行器的飞行性能和稳定性提供理论支持和实验数据。
也希望为今后进一步研究和开发四旋翼飞行器提供参考和借鉴。
1.2 研究目的研究目的是通过基于Matlab的四旋翼控制仿真与抗干扰验证，探索四旋翼控制系统设计中的关键技术和方法，提高四旋翼系统的飞行稳定性和精度。
具体目的包括但不限于：深入研究四旋翼控制系统的设计原理和模型，探讨控制算法在四旋翼系统中的实际应用，分析控制系统对不同外部干扰的响应能力。
通过仿真验证和抗干扰实验，验证控制算法在不同环境条件下的有效性和稳定性，为四旋翼系统的工程应用提供理论支持和技术指导。
通过研究实践，深入理解四旋翼系统的控制原理，为进一步完善四旋翼系统的控制性能以及解决其在实际应用中面临的挑战提供参考和方向。
通过本研究，旨在为四旋翼控制技术的研究和应用提供新的思路和方法，推动四旋翼技术的发展和应用。
1.3 研究意义四旋翼无人机在军事、民用领域得到了广泛的应用，随着无人机技术的发展，其控制系统的设计和性能优化变得尤为关键。
基亏ARM内核单片机的四旋翼直升机飞行控制系统设计
关 键 词 ：四 旋 翼 直 升 机 ；飞行 控 制 ；单 片 机 ； 惯 性 导航 系统
中图分类号 ： Ｖ ２ ４ ９ ． １ ２ ２ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４ — ６ ２ ３ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ｌ ３ — ０ ０ ７ ９ — ０ ４
Ａ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｏ ｒ ｌ ｆ ｉ ｇ ｈ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｆ ｏ ｕ ｒ ・ ｒ ｏ ｔ ｏ ｒ ｈ ｅ ｌ ｉ ｃ ｏ ｐ ｔ ｅ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｍ ＣＵ
叶文伟 １ ， ２ ，刘 琨 ，李 中健
（ １ ． 西北 工业 大 学 自动化 学 院 ， 陕西 西安 ７ １ ０ １ ２ ９ ； ２ ． 中 国人 民解 放 军 ９ ２ ２ ６ １ 部队 海南 海 口 ５ ７ ０ ２ ０ ３ ） 摘 要 ：四 旋 翼 直 升机 具 有 ４个 呈 交 叉 结 构 排 列 的 螺 旋 桨 ， 其 独 特 的 构 型 能 够 满 足 复 杂环 境 中的 任 务 需 求 。 文 中设 计 了一 种 四 旋 翼 直 升 机 飞 行 控 制 系统 软 硬 件 方 案 ， 通过 传 感 器 实 时采 集 四 旋 翼 的 姿 态 、 高度、 位 置等信 息 ． 采用Ｐ Ｉ Ｄ 算 法 设 计 飞行 控 制 律 。 以Ａ Ｒ Ｍ Ｃ ｏ ｔ ｒ ｅ ｘ — Ｍ３内核 高性 能单 片机 作 为 主控 制 器 。最 后 采 用 Ｃ Ｖ Ｉ 开 发 的 地 面 站 软 件 实现 在 线 数 据 采 集与 调 参 。 并 通 过 实 际飞 行 验 证 了本 方案 的 可行 性 与稳 定 性 。
基于arm的四轴飞行器的设计
毕业设计（论文）题目：基于ARM的四轴飞行器的设计*名：**学号： **********专业：电子信息工程班级： 01所在学院：电气信息学院2013年 5 月目录摘要 (II)Abstract (III)第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题内容 (2)第二章总体设计 (5)2.1 系统组成 (5)2.2 软硬件功能分配 (5)2.3 I/O口分配 (6)第三章理论及计算 (9)3.1 滤波算法 (9)3.2 姿态转换与数据融合算法 (14)3.3 平衡控制算法 (17)3.4 飞行控制算法 (19)第四章硬件设计 (23)4.1 STM32最小系统电路 (23)4.2 电源供应电路 (24)4.3 各传感器驱动电路 (25)4.4 主控板PCB (28)第五章软件设计 (31)5.1 程序流程设计 (31)5.2 底层驱动子程序设计 (32)5.3 飞行姿态检测子程序设计 (33)5.4 平衡自稳子程序设计 (35)5.5 上位机数据采集子程序设计 (35)第六章调试 (37)总结 (41)致谢 (43)参考文献 (45)摘要四轴飞行器是一种集单片机技术、传感器技术、自动控制原理、无线传输技术于一身的机电一体化智能机器人。
该系统可在空中自动实现悬停，并可由人工无线控制航向以及飞行速度。
系统主要集成了内核为Cotex-M3的ARM主控芯片STM32F103、集三轴加速度计和三轴陀螺仪于一体的传感器芯片MPU6050、三轴地磁仪芯片HMC5883、高灵敏度气压计BMP180、高清晰度液晶显示模块OLED、无线传输模块NRF24L01、蓝牙串口等。
系统利用C语言进行开发，数据采集使用IIC总线协议，数字信号滤波采用一阶低通滤波、互补滤波以及滑动窗口滤波，系统控制使用增量式PID以及位置式PD算法，并在设计中使用到了MDK4.0、Altium Designer9.0、虚拟示波器、串口调试助手以及PROE5.0等开发工具。
基于手部动作的可控四旋翼飞行器系统设计
link appraisement吴永晗 段凯强 北方工业大学 电子信息工程学院本论文发表由2018 年北京市大学生科学研究与创业行动计划项目资助（1）将皮肤信息映射到YCrCb空间后，这些像素点近似椭圆形，根据经验得知当某点的CrCb其中，方差计算如下公式（2）：（2）4）中值滤波（3）将中值滤波的概念推广至二维后，设像中各点的灰度值，滤波窗口为A的二维中值滤波器可定义其中的x，y，i，j表示待处理区域的坐标（单帧图像中（a）Pixhawk飞控板（b）遥控器和接收机（c）乐迪SE100GPS（d）非凡WiFi数传模块（e）nRF24L01无线模块图2 四旋翼飞行器硬件组成部分经过图像处理得到的结果中只含有有效的图像区域，需要设计算法，从有效的图像区域中识别指挥者意图。
我们设定手掌向上下左右四个方向运动则指挥四旋翼飞行器的上升下降左移右移。
详细算法如下：设定捕捉视频的时间间隔为50ms。
将相邻两质心的横纵坐标分别进行比较。
若坐标数值变大，则变量left 或者right 的数值加（g）识别的有效图像区域图4 手部动作获取的程序运行结果减小，则变量left 或right 数值减1。
当变量的值增加到20时，判定发出了有效指令。
这样可以减少其他动作的干扰。
若left>=20，判定指挥者做出左移命令，由后续的无线模块发送指令，四旋翼飞行器向左平移；若right>=20，判定指挥者发出右移命令，飞行器向右平移。
（a）摄像头采集的原图（b）转化到Y 空间（c）转化到Cr 空间（d）转化到Cb 空间（e）二值化处理的图像（f）滤波后的图像图5 手部图像处理程序的运行结果。
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计Ｃ算机测量与控制．２０１ ６．２ ４（６） ｏｍ ｐｕｔｅｒ Ｍ ｅａｓｕｒｅｍ ｅｎｔ ＆ Ｃｏｎｔｒｏｌ
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文 章 编 号 ：１６７１—４５９８（２０ｊ．ｃｎｋｉ．１１—４７６２／ｔｐ．２０１６．０６．０２１ 中 图 分 类 号 ：ＴＨ８７３．７ 文 献 标 识 码 ：Ａ
飞行 控 制 器 中的 核 心 控 制 芯 片 采 用 ＳＴ 意 法 半 导 体 公 司 基 于 Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ４内核 架 构 开 发 的 ＳＴＭ３２Ｆ４０７ＶＧＴ６，该 芯 片 具
基 于 ＡＲＭ 的 四 旋 翼 姿 态 控 制 器 设 计
吴承 建 ， 沈 捷 ， 陈乾 坤
（南 京 工 业 大 学 电气 工 程 与 控 制 科 学 学 院 ，南 京 ２１１８１６）
摘 要 ：四 旋 翼 姿 态 控 制 器 采 用 集 成 了加 速 度 计 和 陀 螺 仪 的惯 性 测 量 单 元 ，实 时 采 集 姿 态 数 据 ，传 输 给 Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ４内 核 的 处 理 芯 片 ， 利用 四 元 数 姿 态 解 算 方 法 ，对 加 速 度 和 角 速 度 数 据 融 合 解 算 处 理 ；采 用 位 置 式 ＰＩＤ 控 制 算 法 ，控 制 ４个 无 刷 电机 的 转 速 ，实 现 控 制 四 旋 翼 飞 行 器 的 飞 行 姿 态 ；建 立 万 向云 台调 试 系 统 ，通 过 实 践 调 试 验 证 该 控 制 器 能 实 现 控 制 四 旋 翼 姿 态 的 稳 定 性 ；稳 定 飞 行 时 ，姿 态 角 的 平 均 振 荡 范 围 为 ５。。
１ 控 制 器 硬 件 系 统
本 文 设 计 的 四 旋 翼 控 制 器 采 用 ３２位 ＡＲＭ 微 控 制 器 ， 运 行 最 高 时 钟 频 率 为 １ ６８ ＭＨｚ， 主 要 处 理 多 传 感 器 实 时 采 集 到 的 飞行 器 姿 态 数 据 。惯 性 测 量 单 元 集 成 了 陀 螺 仪 和 加 速 度 计 ， 利 用 ＩＩＣ 串行 总线 采 集 并 输 出 数 据 到 主 控 芯 片 ，数 据 经 过 处 理 后 输 出 ４路 ＰＷ Ｍ 波 控 制 电 机 。四 旋 翼 飞 行 器 系统 结 构 图 如 图 １所 示 。 １．１ 微 控 制 器 芯 片
关 键 词 ：惯 性 测 量 单 元 ；ＰＩＤ；四 元 数 ；数 据 融 合 ；姿 态 角 ；万 向云 台 调 试
Ｄｅｓｉｇｎ ０ｆ Ｆｏｕｒ Ｒｏｔｏｒ Ａｔｔｉｔｕｄｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＡＲＭ
Ｗ ｕ Ｃｈｅｎ ｉａｎ，Ｓｈｅｎ Ｊｉｅ， Ｃｈｅｎ Ｑｉａｎｋｕｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ。Ｎａｎｊ ｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊ ｉｎｇ ２ １ １ ８ １ ６，Ｃｈｉｎａ）
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩＭ Ｕ ；ｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ ＰＩＤ；ｑｕａｔｅｒｎｉｏｎ；ｄａｔａ ｆｕｓｉｏｎ； ａｔｔｉｔｕｄｅ； ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｄｅｂｕｇ ｓｙｓｔｅｍ
０ 引 言
近 年 来 ，随 着 芯 片 、 材料 等 技 术 的 进 步 ，加 快 了旋 翼 飞 行 器 发 展 速 度 ，在 诸 如 地 震 灾 情 探 查 、 电影 电视 节 目录 制 等 方 面 发 挥 着 重 要 的作 用 。 四旋 翼 飞 行 器 有 着 相 对 于传 统 直 升 机 特 有 的 优 势 ，包 括 便 捷 性 、易 操 作 和 灵 活 性 等 。考 虑 到 四旋 翼 飞 行 器 是 具 有 ６个 输 入 量 、４个 输 出 量 的非 线 性 欠 驱 动 系 统 ］，这 使 得 飞 行 控 制 器 的设 计 相 对 比较 困 难 。本 文 以 四旋 翼 飞 行 器 的 姿 态稳 定 控 制 为 目标 ，设 计 了 主 控 制 器 硬 件 ，在 姿 态 角 与 加 速 度 数 据 的 解 算 中运 用 了 卡 尔 曼 滤 波 器 ，搭 建 了基 于方 向节 的 四 旋 翼 实 物 调 试 系 统 。通 过 不 断 调 整 给 定 参 数 ，重 复试 验 ，直 至 四旋 翼 能 够 保 持 姿 态 稳 定 。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｕｒ ｒｏｔｏｒ ａｔｔｉｔｕｄｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｄｏｐｔｓ ｔｈｅ ｉｎｅｒｔｉａｌ ｍ ｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｕｎｉｔ ｗｈｉｃｈ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ ｗｉｔｈ ｇｙｒｏ，ｇａｔｈｅｒ ａｔｔｉｔｕｄｅ ｄａｔａ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ．ｔｈｅｎ ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ ｔｏ ｔｈｅ Ｃｏｒｔｅｘ－ Ｍ ４ ｃｏｒｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｃｈｉｐｓ，Ｕ ｓｉｎｇ ｔｈｅ ａｔｔｉｔｕｄｅ ｏｆ ｑｕａｔｅｒｎｉｏｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ ｄａｔａ ｉｎ ｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎｇｕｌａｒ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｉｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ａｎｄ ｕｓｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｕｒ ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ ｍｏｔｏｒ ｓｐｅｅｄ ｔＯ ａｃｈｉｅｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｆ０ｕｒ— ｒｏｔｏｒ ａｉｒｃｒａｆｔ ｆｌｉｇｈｔ ａｔｔｉｔｕｄｅ． Ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｄｅｂｕｇ ｓｙｓｔｅｍ ． ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｔｅｓｔｉｎｇ ｔｏ ｖｅｒｉｆｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｆｏｕｒ ｒｏｔｏｒ ｐｒｏｆｉｌｅ． Ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ｆｌｉｇｈｔ ａｔｔｉｔｕｄｅ ａｖｅｒａｇｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ ｒａｎｇｅ ｉｓ ５ ｄｅｇｒｅｅ．