四旋翼无人机飞行姿态解算算法的研究
| 摘要 | 第8-9页 |
| 英文摘要 | 第9页 |
| 1 概述 | 第10-15页 |
| 1.1 四旋翼无人机研究背景 | 第10-11页 |
| 1.2 四旋翼国外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3 四旋翼国内研究现状 | 第13页 |
| 1.4 四旋翼研究发展前景 | 第13页 |
| 1.5 四旋翼关键技术 | 第13-14页 |
| 1.5.1 四旋翼数学模型 | 第13-14页 |
| 1.5.2 四旋翼的控制算法 | 第14页 |
| 1.5.3 微电子技术 | 第14页 |
| 1.5.4 动力与能源问题 | 第14页 |
| 1.6 本章小结 | 第14-15页 |
| 2 四旋翼无人机控制系统开发平台 | 第15-24页 |
| 2.1 四旋翼机体 | 第15-21页 |
| 2.1.1 四旋翼机架、螺旋桨、电机、电调、电池 | 第15-18页 |
| 2.1.2 四旋翼控制器 | 第18-21页 |
| 2.2 四旋翼地面站 | 第21页 |
| 2.3 四旋翼遥控器 | 第21-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-24页 |
| 3 四旋翼无人机的运动原理和数学建模 | 第24-32页 |
| 3.1 坐标系定义与姿态转换 | 第24-28页 |
| 3.1.1 导航坐标系 | 第24页 |
| 3.1.2 机体坐标系 | 第24页 |
| 3.1.3 欧拉角 | 第24-26页 |
| 3.1.4 四元数 | 第26-28页 |
| 3.2 四旋翼运动学模型 | 第28-30页 |
| 3.3 四旋翼动力学模型 | 第30-31页 |
| 3.4 本章小结 | 第31-32页 |
| 4 四旋翼无人机的姿态测量与姿态控制 | 第32-44页 |
| 4.1 传感器校正 | 第32-35页 |
| 4.1.1 陀螺仪校正 | 第32页 |
| 4.1.2 加速度计校正 | 第32-35页 |
| 4.2 数据融合 | 第35-41页 |
| 4.2.1 数据融合在姿态解算中的应用 | 第35页 |
| 4.2.2 姿态差值法 | 第35-38页 |
| 4.2.3 姿态下降法 | 第38-40页 |
| 4.2.4 互补滤波法 | 第40-41页 |
| 4.3 姿态控制 | 第41-43页 |
| 4.3.1 四元数控制 | 第41-42页 |
| 4.3.2 欧拉角控制 | 第42-43页 |
| 4.4 本章小结 | 第43-44页 |
| 5 飞行姿态解算算法的软件设计 | 第44-57页 |
| 5.1 软件编译器简介 | 第44页 |
| 5.2 STM32函数库简介 | 第44-45页 |
| 5.3 四旋翼无人机控制器软件设计 | 第45-46页 |
| 5.3.1 控制软件综述 | 第45页 |
| 5.3.2 四旋翼无人机硬件驱动 | 第45-46页 |
| 5.4 四旋翼数据处理 | 第46-49页 |
| 5.5 算法效果 | 第49-56页 |
| 5.5.1 加速度计校正效果 | 第49-50页 |
| 5.5.2 姿态算法比较分析 | 第50-56页 |
| 5.6 本章小结 | 第56-57页 |
| 6 总结 | 第57-58页 |
| 致谢 | 第58-59页 |
| 参考文献 | 第59-63页 |
| 附录 | 第63-66页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第66页 |
