基于智能优化算法的四旋翼无人机控制系统的设计与实现
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-18页 |
| 1.1 课题背景 | 第11页 |
| 1.2 四旋翼无人机国内外研究现状 | 第11-16页 |
| 1.2.1 四旋翼无人机国外研究成果 | 第11-14页 |
| 1.2.2 四旋翼无人机国内研究成果 | 第14-15页 |
| 1.2.3 四旋翼无人机控制算法研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第16-18页 |
| 2 四旋翼无人机飞行原理及动力学模型 | 第18-26页 |
| 2.1 四旋翼无人机的飞行原理 | 第18-21页 |
| 2.2 姿态描述 | 第21-23页 |
| 2.2.1 坐标系的建立 | 第21页 |
| 2.2.2 姿态的描述 | 第21-23页 |
| 2.3 动力学模型建立 | 第23-25页 |
| 2.4 本章小结 | 第25-26页 |
| 3 四旋翼无人机硬件电路设计 | 第26-45页 |
| 3.1 引言 | 第26页 |
| 3.2 硬件总体结构设计 | 第26-27页 |
| 3.3 四旋翼无人机主控制模块硬件设计 | 第27-31页 |
| 3.4 四旋翼无人机传感器模块设计 | 第31-44页 |
| 3.4.1 MPU6050模块设计 | 第31-38页 |
| 3.4.2 气压高度传感器模块设计 | 第38-40页 |
| 3.4.3 磁航向计模块设计 | 第40-43页 |
| 3.4.4 无线通讯模块设计 | 第43-44页 |
| 3.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 4 四旋翼无人机控制系统设计 | 第45-70页 |
| 4.1 前言 | 第45页 |
| 4.2 各个传感器的姿态解算方法 | 第45-51页 |
| 4.2.1 加速度计姿态角解算 | 第45-46页 |
| 4.2.2 磁力计姿态角解算 | 第46-47页 |
| 4.2.3 陀螺仪姿态角解算 | 第47-51页 |
| 4.3 传感器姿态数据融合算法设计 | 第51-55页 |
| 4.4 四旋翼无人机控制器设计 | 第55-61页 |
| 4.4.1 PID控制算法简介 | 第55-57页 |
| 4.4.2 四旋翼无人机控制器结构总体设计 | 第57-60页 |
| 4.4.3 各个通道控制器设计 | 第60-61页 |
| 4.5 基于Simulink的四旋翼无人机仿真 | 第61-68页 |
| 4.5.1 悬停控制仿真 | 第62-65页 |
| 4.5.2 扰动控制仿真 | 第65-66页 |
| 4.5.3 飞行轨迹仿真 | 第66-68页 |
| 4.6 本章小结 | 第68-70页 |
| 5 飞行试验 | 第70-78页 |
| 5.1 飞行实验环境准备 | 第70-72页 |
| 5.1.1 搭建飞行平台 | 第70-71页 |
| 5.1.2 软件调试 | 第71页 |
| 5.1.3 试飞注意事项 | 第71页 |
| 5.1.4 上位机环境 | 第71-72页 |
| 5.2 飞行实验 | 第72-77页 |
| 5.2.1 静态飞行实验 | 第72-74页 |
| 5.2.2 实际飞行实验 | 第74-77页 |
| 5.3 本章小结 | 第77-78页 |
| 6 总结与展望 | 第78-80页 |
| 6.1 全文总结 | 第78页 |
| 6.2 前景展望 | 第78-80页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参加的科研项目目录 | 第80-81页 |
| 致谢 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-85页 |
