| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第10-11页 |
| 1.2 研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3 四旋翼飞行器主要控制方法研究进展 | 第15页 |
| 1.4 论文的内容和结构 | 第15-18页 |
| 第2章 四旋翼飞行器飞行原理及实验平台设计 | 第18-33页 |
| 2.1 四旋翼飞行器原理分析及动力学建模 | 第18-24页 |
| 2.1.1 捷联式惯性导航技术 | 第18-19页 |
| 2.1.2 四旋翼飞行器的飞行原理 | 第19-22页 |
| 2.1.3 四旋翼飞行器动力学建模 | 第22-24页 |
| 2.2 机械结构设计及材料选择 | 第24-25页 |
| 2.3 飞控系统硬件电路与底层驱动 | 第25-27页 |
| 2.3.1 MCU及传感器选择 | 第26页 |
| 2.3.2 通信模块 | 第26页 |
| 2.3.3 飞控系统底层驱动 | 第26-27页 |
| 2.4 遥控硬件电路及软件设计 | 第27-31页 |
| 2.4.1 摇杆电位器 | 第28页 |
| 2.4.2 3.2 寸触摸液晶 | 第28页 |
| 2.4.3 遥控软件设计 | 第28-31页 |
| 2.5 小结 | 第31-33页 |
| 第3章 四旋翼飞行器姿态控制器的设计与实现 | 第33-48页 |
| 3.1 传感器原始数据预处理 | 第33-34页 |
| 3.2 基于四元数的四旋翼姿态估计 | 第34-37页 |
| 3.3 基于串级PID的姿态和高度控制器设计 | 第37-38页 |
| 3.4 四旋翼飞行器监测控制上位机的设计与实现 | 第38-44页 |
| 3.4.1 串口通信 | 第40-41页 |
| 3.4.2 上、下位机通信协议 | 第41-42页 |
| 3.4.3 波形显示及分析 | 第42页 |
| 3.4.4 彩色及灰度图像显示 | 第42-43页 |
| 3.4.5 状态参数显示及报警 | 第43-44页 |
| 3.4.6 三维姿态重构 | 第44页 |
| 3.4.7 飞行器远程控制及参数设定 | 第44页 |
| 3.5 姿态估计和姿态控制的实验结果 | 第44-47页 |
| 3.5.1 状态估计实验结果 | 第45-46页 |
| 3.5.2 积分分离PID和串级PID实验结果对比 | 第46-47页 |
| 3.6 本章小结 | 第47-48页 |
| 第4章 四旋翼飞行器的悬停控制器设计 | 第48-59页 |
| 4.1 基于模型的问题描述 | 第48-49页 |
| 4.2 串级ADRC控制器设计 | 第49-52页 |
| 4.2.1 外环控制器设计 | 第49-50页 |
| 4.2.2 内环控制器设计 | 第50-52页 |
| 4.3 仿真结果 | 第52-58页 |
| 4.4 本章小结 | 第58-59页 |
| 第5章 总结与展望 | 第59-61页 |
| 5.1 总结 | 第59页 |
| 5.2 展望 | 第59-61页 |
| 参考文献 | 第61-64页 |
| 致谢 | 第64-65页 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 | 第65页 |