2.1 课程学习
2.1.1 参考教材
- 全权, 戴训华, 王帅著. 多旋翼飞行器设计与控制实践[M]. 北京:电子工业出版社. 2020
注：
• 左侧的《多旋翼飞行器设计与控制实践》为2020年推出的针对飞行控制算法开发的实践课程，里面包含了部分理论知识与一系列实验，使得读者可以很快地将自己算法在Simulink中编程，并下载到Pixhawk真机中做飞行实验。
• 右侧的《多旋翼飞行器设计与控制》为2017年推出的教程，主要针对多旋翼控制理论。
2.1.2 课程网站
- RflySim基础版课程网站：http://rflysim.com
- 包含书本前四章关于平台使用相关内容
1）提供课件源码下载地址；
2）提供利用本平台开发的一些项目demo；
3）提供高级功能的基本介绍和使用方法；
4）提供常见问题的解答
2.1.3 基础版课件/源码在线下载地址
2.1.4 课件/源码本地地址
- 直接访问
RflySimAPIs\FlightControlExpCourse文件夹 本讲PPT公益课B站视频地址为：https://www.bilibili.com/video/BV1zu411k76o
- 其中
PPT_CN包含了课程的全部中文课件
code文件夹包含了课程对应源码- 请结合网站/PPT/源码学习飞控算法开发相关课程
注：例程文件夹中还包含了一个ADRD控制器设的例子（见ADRCDemo文件夹），和一个替换官方模块（EKF滤波、姿态控制、顶层航路等）的教程（见ReplacePX4Module文件夹）
2.1.5 Pixhawk/PX4/Simulink代码生成平台构架
Pixhawk是硬件（相当于电脑主机），PX4是飞控软件（相当于Windows操作系统），Simulink控制器生成代码后编译成固件（相当于系统iso镜像），上传到Pixhawk硬件（相当于重装系统），Simulink控制器以新线程（相当于电脑上第三方APP）独立于PX4官方控制器（相当于系统预装软件），并行运行。
2.1.6 为何屏蔽PX4输出
- PX4采用uORB发布与订阅消息机制，任何APP都可以从uORB消息池中获取和发布数据
- Simulink代码生成到Pixhawk后生成名为px4_Simulink_app的一个APP，可以通过uORB消息池机制与其他APP通信
- Simulink_App不能和PX4控制器同时访问电机，不然会产生冲突，因此需要屏蔽PX4官方输出
2.1.7 Simulink自动代码生成配置
新建任意空白slx例程文件
- 进入Simulink设置页面（MATLAB 2019b及以上需要在MODELING标签页点击设置按钮）
- 选择Hardware board设置为Pixhawk PX4后，会自动完成本平台需要的所有代码生成设置
- 可以定制任务优先级
- 配置编译选项
2.1.8 PX4PSP工具箱位置
- 任意打开一个Simulink文件，点击“库浏览器（Simulink Library Brower）”按钮，可以在其中找到PSP工具箱的“Pixhawk Target Blocks”模块库。
- 其中的模块可以看做是从PX4的uORB池中订阅或发布数据的上层封装的接口，包含了传感器、遥控器、电机、串口等功能。
- 注意：这些模块内部没有模型，只有在生成代码并编译成PX4固件时才能获取数据，在Simulink中直接运行的话，接收到的数据为全0。
- 各个模块更详细的使用方法，可以参考基础版课程或教程的第三讲。
2.1.9 实验配置
1. 推荐安装配置选项
- 推荐使用最新的Pixhawk 4（外观见下图）自驾仪，其编译命为令
px4\_fmu-v5\_default
- 重新运行安装包内“OnekeyScript.p”脚本
- 使用最新的PX4固件版本“6” — PX4-1.12.3
- 其他配置如下图所示。
2. 教材旧版安装配置选项
- 如果使用教材推荐的Pixhawk 1（外观见下图）的编译命令
px4\_fmu-v3\_default
- 重新运行安装包内“OnekeyScript.p”脚本
- 使用最新PX4固件版本“6” — PX4-1.12.3，和编译器“1” — Win10WSL
- 其他配置如下图所示。
3. 硬件配置与校验
- 硬件配置方法，请参考教程链接：
- 确认完成以下配置：
- 确认Pixhawk已经在QGC中烧入最新的1.12版本官方固件，且LED正常闪烁
- 正确连接Pixhawk与接收机，正确连接遥控器与接收机，打开QGC地面站，确定能观察到遥控器摇杆的动作信号。
- 正确对遥控器进行配置并在QGC中校准，最低位置和最高位置满足教程链接中定义。
- 确认Pixhawk飞控已经在QGC中设置选择HIL Quadcopter X机架。
- 确认QGC中飞行模式按教程配置。