多旋翼飛行器的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐智慧樹知到期末考試答案章節(jié)答案2024年哈爾濱工業(yè)大學(xué)

多旋翼飛行器的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐智慧樹知到期末考試答案+章節(jié)答案2024年哈爾濱工業(yè)大學(xué)使用單級(jí)PID控制，若雙旋翼天平在期望位置兩端持續(xù)震蕩，應(yīng)如何調(diào)整控制參數(shù)？（）

答案:適當(dāng)增加Kd，若無改善，則進(jìn)一步減小KpdShot600信號(hào)的傳輸速度是？（）

答案:600Kbit/s在四旋翼飛行器的六自由度運(yùn)動(dòng)控制中，若使用串級(jí)PID控制，飛行器在中段飛行過程中為何會(huì)保持水平狀態(tài)？（）

答案:飛行器當(dāng)前速度與期望速度接近，姿態(tài)控制器的期望值趨于0STM32F405RGT6單片機(jī)基于哪種內(nèi)核？（）

答案:Cortex-M4使用串級(jí)PID控制，若雙旋翼天平在回復(fù)到期望位置的過程中持續(xù)抖動(dòng)，應(yīng)如何調(diào)整控制參數(shù)？（）

答案:減小內(nèi)環(huán)Kp，同時(shí)適當(dāng)增加內(nèi)環(huán)Kd若AD0管腳接地，則MPU6050的器件地址為？（）

答案:0x68若無線電接收機(jī)輸出的PWM信號(hào)的高電平脈寬為1.5ms，則該通道搖桿的位置大約在？（）

答案:中點(diǎn)若要控制X型布局的四旋翼飛行器向右傾斜，則需對(duì)電機(jī)進(jìn)行以下哪種調(diào)速？（）

答案:左側(cè)兩個(gè)電機(jī)加速，右側(cè)兩個(gè)電機(jī)減速以下哪種不屬于無人飛行器？（）

答案:波音747客機(jī)在四旋翼飛行器的三自由度姿態(tài)控制實(shí)驗(yàn)中，若偏航軸控制器參數(shù)過于激進(jìn)，會(huì)導(dǎo)致？（）

答案:俯仰軸和滾轉(zhuǎn)軸控制效果變差下面哪個(gè)方程是控制量到電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈寬轉(zhuǎn)換的約束方程？（）

答案:使用STM32F103C8T6單片機(jī)，若需在目標(biāo)板運(yùn)行期間改變PB11端口的輸入輸出方向，應(yīng)使用哪個(gè)寄存器？（）

答案:GPIOB->CRHS.BUS信號(hào)能表示的最大油門數(shù)值為？（）

答案:2047在四旋翼飛行器的位置控制中，若使用串級(jí)PID控制，則內(nèi)環(huán)的輸入是？（）

答案:飛行器從當(dāng)前位置移動(dòng)到目標(biāo)位置的期望速度對(duì)于四旋翼飛行器，四顆電機(jī)連接到哪個(gè)部件？（）

答案:電調(diào)dShot600信號(hào)有多少位CRC校驗(yàn)位？（）

答案:4S.BUS信號(hào)使用單片機(jī)的哪種串行通訊？（）

答案:USART在室內(nèi)四旋翼飛行器的位置控制中，下面哪個(gè)傳感器不能作為位置反饋傳感器？（）

答案:GPS無線電接收機(jī)輸出的PWM脈寬信號(hào)的頻率范圍通常為？（）

答案:50Hz~400Hz以下哪個(gè)方程是雙旋翼天平的系統(tǒng)模型？（）

答案:使用dShot600信號(hào)對(duì)無刷電機(jī)調(diào)速，下面哪段代碼可由thr油門值生成前11位幀數(shù)據(jù)？（）

答案:for(i=0;i<11;i++){ESC_CMD[i]=((thr>>(11-i))&0x01)?22:11}在四旋翼飛行器的六自由度運(yùn)動(dòng)控制中，若使用串級(jí)PID控制，則飛行器抵達(dá)目標(biāo)點(diǎn)時(shí)的剎車效應(yīng)是如何產(chǎn)生的？（）

答案:飛行器期望速度接近于0，但當(dāng)前速度不為0，速度環(huán)輸出變成負(fù)值，姿態(tài)控制器產(chǎn)生反向輸出在四旋翼飛行器的六自由度運(yùn)動(dòng)控制中，若使用串級(jí)PID控制，飛行器最初為何會(huì)加速飛行？（）

答案:飛行器位置環(huán)輸入較大，導(dǎo)致期望速度較大，姿態(tài)控制器產(chǎn)生較大的姿態(tài)角偏移在四旋翼飛行器的位置控制中，控制量u(t)被設(shè)為了哪個(gè)物理量？（）

答案:沿三軸運(yùn)動(dòng)的加速度a使用STM32F103C8T6單片機(jī)，若需讀取端口的狀態(tài)，應(yīng)使用？（）

答案:GPIO_InitStr.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;對(duì)于四元數(shù)，下面哪個(gè)式子是正確的？（）

答案:ij=k=-ji使用串級(jí)PID控制雙旋翼天平系統(tǒng)，若外環(huán)比例控制參數(shù)Kp過小，會(huì)導(dǎo)致？（）

答案:系統(tǒng)達(dá)到期望狀態(tài)的時(shí)間過長(zhǎng)傳統(tǒng)的四旋翼飛行器飛控系統(tǒng)中，控制器的輸出u(t)傳遞給下面哪個(gè)環(huán)節(jié)？（）

答案:電調(diào)/電機(jī)

答案:MPU_Write_Byte(0x1B,3<<3);代表dShot600信號(hào)幀數(shù)據(jù)0的PWM波高電平脈寬是？（）

答案:0.625us無線電發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的2.4G射頻通訊與飛控?zé)o關(guān)。（）

答案:對(duì)為了提高精度，無人機(jī)的IMU慣性測(cè)量單元通常使用模擬芯片。（）

答案:錯(cuò)通常來說，單片機(jī)程序的main()函數(shù)主體總是包含一個(gè)while(1)死循環(huán)體。（）

答案:對(duì)使用PWM脈寬調(diào)速進(jìn)行無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，所使用的PWM波頻率越高，理論上調(diào)速指令就越快。（）

答案:對(duì)物體繞z軸旋轉(zhuǎn)進(jìn)行偏航角的改變，該動(dòng)作本身不會(huì)引起俯仰角和滾轉(zhuǎn)角的改變。（）

答案:錯(cuò)dShot信號(hào)的指令周期比傳統(tǒng)PWM脈寬調(diào)速信號(hào)要短。（）

答案:對(duì)BMI088陀螺儀/加速度計(jì)使用USART通訊。（）

答案:錯(cuò)若使用非線性控制，應(yīng)先求出各通道的各電機(jī)控制脈寬，再使用分軸疊加原理合成電機(jī)的最終控制脈寬。（）

答案:對(duì)在使用PWM脈寬調(diào)速控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的實(shí)驗(yàn)中，在最低和最高匹配脈寬之間改變定時(shí)器的CCR值，就會(huì)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。（）

答案:對(duì)陀螺儀數(shù)據(jù)在應(yīng)用前通常需要做低通濾波。（）

答案:對(duì)若要在室內(nèi)進(jìn)行四旋翼飛行器的六自由度運(yùn)動(dòng)控制，可使用下面哪些位置傳感器？（）

答案:運(yùn)動(dòng)捕捉相機(jī);光流傳感器x-y方向控制器的輸出是線性函數(shù)。（）

答案:錯(cuò)y方向（左-右）控制器的輸出是？（）

答案:期望滾轉(zhuǎn)角接收機(jī)輸出的S.BUS信號(hào)共有11位數(shù)據(jù)。（）

答案:錯(cuò)在四旋翼飛行器的六自由度運(yùn)動(dòng)控制中，偏航控制器的輸入是？（）

答案:飛行器的期望朝向與當(dāng)前偏航角之間的誤差高度控制器的輸出是？（）

答案:電機(jī)在高度通道上的疊加脈寬四旋翼飛行器在x方向（前-后）的控制與下列哪些物理量有關(guān)？（）

答案:重力加速度;滾轉(zhuǎn)角;x方向的加速度遙控指令系統(tǒng)的升降通道輸出作為飛控系統(tǒng)的哪個(gè)輸入量？（）

答案:期望俯仰角四旋翼飛行器在y方向（左-右）的控制與下列哪些物理量有關(guān)？（）

答案:重力加速度;y方向的加速度;俯仰角位姿解耦后的四旋翼飛行器運(yùn)動(dòng)學(xué)方程是依據(jù)什么建立的？（）

答案:牛頓第二定律使用線性近似控制，分軸疊加后的各電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈寬，每軸控制量前面的符號(hào)與什么有關(guān)？（）

答案:電機(jī)布局和螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向如果使用非線性控制，則電機(jī)的驅(qū)動(dòng)脈寬可直接疊加各通道的控制量。（）

答案:錯(cuò)使用串級(jí)PID進(jìn)行四旋翼飛行器的姿態(tài)控制，若飛行器在期望位置附近劇烈小幅震蕩，應(yīng)如何調(diào)整參數(shù)？（）

答案:減小內(nèi)環(huán)Kd若使用dShot數(shù)字油門調(diào)速，則電機(jī)控制脈寬的分軸疊加式仍然是一個(gè)線性函數(shù)。（）

答案:對(duì)定高控制疊加量對(duì)于四旋翼飛行器的四個(gè)驅(qū)動(dòng)脈寬來說，前面永遠(yuǎn)是正號(hào)。（）

答案:對(duì)使用串級(jí)PID進(jìn)行四旋翼飛行器的姿態(tài)控制，若飛行器在期望位置處有明顯超調(diào)，應(yīng)如何調(diào)整參數(shù)？（）

答案:減小外環(huán)Kp并增大內(nèi)環(huán)Kd使用串級(jí)PID進(jìn)行四旋翼飛行器的姿態(tài)控制，若飛行器偏離期望位置較大后久久不能回復(fù)，應(yīng)如何調(diào)整參數(shù)？（）

答案:增大外環(huán)Kp分軸疊加控制適用于角度劇烈變化的四旋翼飛行器。（）

答案:錯(cuò)實(shí)際編寫控制律程序時(shí)，為了參數(shù)整定方便，角度和角速度通常采用弧度制。（）

答案:對(duì)使用三通道疊加控制完成四旋翼飛行器的姿態(tài)控制，則各電機(jī)疊加了三軸控制量后，還要減去？（）

答案:2CCR(0)單自由度雙旋翼天平的控制中，控制量u(t)應(yīng)設(shè)為兩側(cè)旋翼的升力差。（）

答案:對(duì)通過串級(jí)PID系統(tǒng)進(jìn)行姿態(tài)控制，內(nèi)環(huán)微分控制變量是？（）

答案:當(dāng)前角速度與期望角速度偏差的變化率通過兩側(cè)電機(jī)總升力不變的約束方程求取的電機(jī)控制脈寬，是一個(gè)線性函數(shù)。（）

答案:錯(cuò)使用串級(jí)PID控制進(jìn)行旋翼天平的姿態(tài)穩(wěn)定，則外環(huán)的閉環(huán)傳函是一個(gè)2階系統(tǒng)。（）

答案:對(duì)雙旋翼天平系統(tǒng)控制量到電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈寬的解算中，約束方程建立的依據(jù)是？（）

答案:兩側(cè)電機(jī)總升力不變通過串級(jí)PID系統(tǒng)進(jìn)行姿態(tài)控制，外環(huán)角度環(huán)的輸出是？（）

答案:期望角速度通過求解PLE方程來設(shè)計(jì)旋翼天平系統(tǒng)的PD控制律，則輸入矩陣B為？（）

答案:[0L/J]雙旋翼天平系統(tǒng)控制量到電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈寬的解算中，基礎(chǔ)方程建立的依據(jù)是？（）

答案:兩側(cè)電機(jī)升力差等于控制量u(t)多旋翼飛行器的姿態(tài)控制使用下面哪個(gè)坐標(biāo)系？（）

答案:飛行器坐標(biāo)系飛行器在俯仰軸控制下，左側(cè)兩個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速相同，右側(cè)兩個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速相同。（）

答案:錯(cuò)如果要讀取MPU6050的陀螺儀數(shù)據(jù)，則應(yīng)該以下哪個(gè)順序設(shè)定數(shù)據(jù)傳輸方向？（）

答案:先寫后讀Mahony互補(bǔ)濾波算法中，與歐拉角相關(guān)的四元數(shù)是通過對(duì)陀螺儀數(shù)據(jù)修正并積分迭代出來的。（）

答案:對(duì)MPU6050陀螺儀/加速度計(jì)與MCU的通訊方式為？（）

答案:半雙工串行通訊表示坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)的方向余弦矩陣是一個(gè)3x6階的矩陣。（）

答案:錯(cuò)Mahony互補(bǔ)濾波算法中，求取的俯仰角pitch值為？（）

答案:arcsin(-2q1*q3+2q0q2)Mahony互補(bǔ)濾波算法中，四元數(shù)迭代式中h/2的含義是？（）

答案:獲取IMU數(shù)據(jù)周期的一半四元數(shù)中的k虛部表示繞哪個(gè)軸旋轉(zhuǎn)？（）

答案:X軸MPU6050的陀螺儀和加速度計(jì)數(shù)據(jù)存放于？（）

答案:12個(gè)8位寄存器中Mahony互補(bǔ)濾波算法中，求取的偏航仰角yaw值為？（）

答案:arctan((2q0q3+2q1q2)/(q0q0+q1q1-q2q2-q3q3))Mahony互補(bǔ)濾波算法中，用于對(duì)陀螺儀數(shù)據(jù)進(jìn)行修正的物理量是？（）

答案:A選項(xiàng)與B選項(xiàng)向量間的誤差（叉乘）使用STM32F103C8T6單片機(jī)和dShot600數(shù)字油門進(jìn)行無刷電機(jī)調(diào)速，定時(shí)器初始化Period成員變量為29，預(yù)分頻因子為3，則表示dShot信號(hào)數(shù)位1的PWM匹配脈寬是？（）

答案:22使用STM32F103C8T6單片機(jī)，若定時(shí)器重裝載值為9999，預(yù)分頻值為23，則生成的PWM波頻率為？（）

答案:300Hz如果STM32F103C8T6單片機(jī)的優(yōu)先級(jí)分組被設(shè)為NVIC_PriorityGroup_2，則強(qiáng)占優(yōu)先級(jí)的設(shè)置范圍是？（）

答案:0~3使用PWM脈寬調(diào)速，則電機(jī)的驅(qū)動(dòng)脈寬與電機(jī)轉(zhuǎn)速是線性關(guān)系。（）

答案:對(duì)STM32F103C8T6單片機(jī)定時(shí)器的TIM_IT_UPDATE中斷表示？（）

答案:溢出中斷使用STM32F103C8T6單片機(jī)，若定時(shí)器預(yù)分頻值為23，則生成PWM進(jìn)行無刷電機(jī)調(diào)速的軟件分辨率為？（）

答案:3000STM32F103C8T6單片機(jī)定時(shí)器初始化中的Period變量表示？（）

答案:定時(shí)器計(jì)數(shù)最大值若使用dShot600數(shù)字油門，想要驅(qū)動(dòng)電機(jī)按照一半轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，則前11位幀數(shù)據(jù)值為？（）

答案:01111111111課程所使用的STM32F103C8T6單片機(jī)的主頻是？（）

答案:72MHz四旋翼飛行器通常采用的是外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)。（）

答案:對(duì)無人機(jī)的飛控系統(tǒng)主控芯片通常采用？（）

答案:MCU目前常見的四旋翼飛行器采用可變槳距操控模式。（）

答案:錯(cuò)無人機(jī)全自主定點(diǎn)懸停飛行的本質(zhì)是？（）

答案:A-B點(diǎn)飛行美國(guó)的火星無人機(jī)機(jī)智號(hào)，屬于哪一類無人機(jī)？（）

答