为了使人们控制无人直升机,在飞机实现远距离飞行的过程中,无人机需要将其飞行数据发送给地面操控者,能接收到控制者的命令并执行传达的任务。因而就需要设计一套无人机电源管理与设备监控系统,将无人机的机载设备的数据及其运行状况以无线射频的方式发送给地面站,并且该系统亦能接收到地面操纵者的命令并完成相应的任务。本文就该系统展开了对相应软硬件、控制规律以及地面监控平台的研究。利用mega16l单片机采集电源电压、发动机转速及其温度、油门通道PWM(英文“Pulse Width Modulation”的缩写)正脉宽值等信息并进行相应的处理。通过PID控制器将油门控制信号经第三通道发送给油门舵机;通过I2C接口将地面所需的信息传给飞行控制计算机,然后再通过无线数据传输模块(简称数传)传输给地面站。该系统亦能接收到地面控制者发送的控制命令,执行相应的操作从而达到安全、稳定、远距离飞行的目的。发动机作为无人机飞行的动力基础,其性能的好坏直接影响飞机能否成功完成飞行任务,因此发动机控制是飞机控制的前提与基础。PID算法是工程上应用最广泛、最成熟的一套算法,它的优点是结构简单且不依赖被控对象模型,控制所需要的信息量不多且易于在工程上实现,通过参数的调整就可获得较好的控制效果。因而通过采集发动机油门通道及发动机转速等信息辨识出飞机稳定飞行时发动机的数学模型,利用Futaba公司生产的GV-1恒速器辨识飞机飞行时发动机系统控制模型。相应的,设计一套发动机PID控制器,调试PID参数,使其起到恒定发动机转速的作用。最后,利用单片机实现该算法并验证其控制效果。实验证明,所得结果满足飞行控制的要求。