| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-14页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的与意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析 | 第10-12页 |
| 1.2.1 四旋翼的发展历史 | 第10页 |
| 1.2.2 四旋翼的国内外发展现状 | 第10-12页 |
| 1.3 四旋翼飞行器控制器的研究概况 | 第12-13页 |
| 1.4 课题研究的主要内容 | 第13-14页 |
| 第2章 四旋翼无人机的原理与系统建模 | 第14-27页 |
| 2.1 四旋翼无人机的结构与原理 | 第14-20页 |
| 2.1.1 四旋翼无人机的结构 | 第14-17页 |
| 2.1.2 四旋翼无人机的工作原理 | 第17-20页 |
| 2.2 四旋翼无人机系统建模 | 第20-26页 |
| 2.2.1 坐标系和姿态表示 | 第20-23页 |
| 2.2.2 四旋翼的运动模型 | 第23-26页 |
| 2.3 本章小结 | 第26-27页 |
| 第3章 四旋翼无人机的控制器设计 | 第27-54页 |
| 3.1 基于传统PID算法的控制器设计 | 第28-37页 |
| 3.1.1 传统PID控制算法的基本原理 | 第28-30页 |
| 3.1.2 位置控制器的设计 | 第30-31页 |
| 3.1.3 姿态控制器的设计 | 第31-32页 |
| 3.1.4 四旋翼控制分配的实现 | 第32-33页 |
| 3.1.5 仿真实验 | 第33-37页 |
| 3.2 基于模糊PID算法的控制器设计 | 第37-47页 |
| 3.2.1 模糊控制算法的基本原理 | 第37-40页 |
| 3.2.2 模糊PID控制器的设计 | 第40-45页 |
| 3.2.3 仿真实验 | 第45-47页 |
| 3.3 基于模糊神经网络PID算法的控制器设计 | 第47-53页 |
| 3.3.1 神经网络算法的基本原理 | 第47-49页 |
| 3.3.2 模糊神经网络PID控制器的设计 | 第49-51页 |
| 3.3.3 仿真实验 | 第51-53页 |
| 3.4 本章小结 | 第53-54页 |
| 第4章 基于STM32的模糊PID控制算法的实现 | 第54-59页 |
| 4.1 四旋翼无人机系统的结构 | 第54-55页 |
| 4.1.1 硬件系统 | 第54页 |
| 4.1.2 软件系统 | 第54-55页 |
| 4.2 四旋翼无人机改进模糊PID控制算法的软件实现 | 第55-58页 |
| 4.3 本章小结 | 第58-59页 |
| 第5章 基于FPGA的模糊PID控制算法的电路设计 | 第59-74页 |
| 5.1 模糊PID控制算法的实现结构 | 第59-60页 |
| 5.2 模糊PID控制算法的电路实现 | 第60-70页 |
| 5.2.1 俯仰轴和翻滚轴控制电路设计 | 第60-66页 |
| 5.2.2 偏航轴控制电路 | 第66-67页 |
| 5.2.3 有效数据输出控制电路 | 第67-68页 |
| 5.2.4 控制分配电路 | 第68-69页 |
| 5.2.5 顶层控制电路 | 第69-70页 |
| 5.3 控制算法电路测试 | 第70-73页 |
| 5.3.1 翻滚轴控制电路测试 | 第70-71页 |
| 5.3.2 偏航轴控制电路测试 | 第71页 |
| 5.3.3 数据有效输出控制电路测试 | 第71-72页 |
| 5.3.4 控制分配电路测试 | 第72页 |
| 5.3.5 顶层控制电路测试 | 第72-73页 |
| 5.4 资源消耗 | 第73页 |
| 5.5 本章小结 | 第73-74页 |
| 结论 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-80页 |
| 致谢 | 第80页 |