本设计选用四旋翼作为载体，针对多旋翼能在空中的姿态平稳控制的问题，飞行控制系统采用了以16位瑞萨(Renesas)单片机作为主控制器件，经过各个专用的电子调速器负责控制驱动多旋翼的各个直流电机，利用GY-86传感器，即三轴陀螺仪、三轴磁罗盘、三轴加速度计组成的低成本的AHRS系统来准确的获得飞行器的准确姿态信息，控制多旋翼的运动状态，同时，采用超声波传感器测距来测量飞行高度，互补滤波及双环PID控制方法完成低空平稳飞行运动的多旋翼设计。本设计具备了平稳起飞、前进、定高、降落等一系列飞行功能，基本上各项指标达到了预期的效果，证明了该设计方案的合理性与现实可操作性。

本设计的主要内容

本系统主要是实现高性能的目的进行多旋翼飞行器的研究设计，系统设计开发是以瑞萨RL78/G13系列单片机为核心。具体设计内容分为多旋翼的硬件结构设计、电子电路制作设计以及飞行控制软件程序的编写，同时用瑞萨单片机输出多路稳定的PWM波，通过每个电子调速器控制多旋翼飞行器的各个电机的转速使多旋翼完成一系列设定的基本飞行动作，在设计过程中通过姿态传感器、互补波算法、双环PID控制算法进行详细的理论阐述和算法推导，通过Matlab软件仿真验证算法控制飞行器姿态。利用CubeSuite+、Renesas Flash Programmer软件分别对瑞萨单片机进行编译、下载。最终能够实现多旋翼的多通道开发多旋翼的研究设计。

本次多旋翼飞行器的设计是基于16位单片机的PID姿态控制设计，以瑞萨单片机为核心控制器，实现对飞行姿态的控制，实现飞行器的平稳飞行的目的，经过两次滤波，PID闭环反馈控制，超声波定高，实现了爬升、前进、定高的功能。在选定设计方案时，广泛的查阅了这方面的大量相关资料，根据运用本科阶段所学的知识对多旋翼飞行器进行了数据分析、误差处理与硬件电路设计，此系统的设计无论软件还是硬件均采用模块化，看起来结构简单层次清晰，在调试过程中如果运行异常可根据各个模块的功能迅速检测出问题的所在，方便排除故障。