微小型无人旋翼飞行器的研究与设计
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第12-14页 |
| 1.2 国内外微小型无人旋翼飞行器研究现状 | 第14-16页 |
| 1.3 微小型无人旋翼飞行器关键技术 | 第16-18页 |
| 1.3.1 传感器信息融合技术 | 第16-17页 |
| 1.3.2 微小型无人旋翼飞行器姿态控制 | 第17-18页 |
| 1.4 本文的研究目标和研究内容 | 第18-20页 |
| 第2章 结构方案对比与优化设计 | 第20-34页 |
| 2.1 总体设计规划 | 第20-24页 |
| 2.1.1 总体设计 | 第20页 |
| 2.1.2 球形飞行器设计目标 | 第20-21页 |
| 2.1.3 总体方案 | 第21-24页 |
| 2.2 部件设计与选型 | 第24-33页 |
| 2.2.1 动力部件 | 第25-28页 |
| 2.2.2 控制部件 | 第28-30页 |
| 2.2.3 飞行器本体 | 第30-33页 |
| 2.3 本章小结 | 第33-34页 |
| 第3章 硬件电路设计 | 第34-43页 |
| 3.1 国内外开源飞控硬件电路 | 第34-35页 |
| 3.2 硬件方案 | 第35-36页 |
| 3.3 硬件选型 | 第36-37页 |
| 3.4 球形飞行器硬件电路设计 | 第37-42页 |
| 3.4.1 整体布局与规划 | 第37-38页 |
| 3.4.2 双STM32的控制电路设计 | 第38-39页 |
| 3.4.3 供电电源设计 | 第39-40页 |
| 3.4.4 SD卡电路设计 | 第40页 |
| 3.4.5 气压计电路设计 | 第40-41页 |
| 3.4.6 IMU电路设计 | 第41-42页 |
| 3.4.7 无线通讯电路设计 | 第42页 |
| 3.4.8 PCB电路设计 | 第42页 |
| 3.5 本章小结 | 第42-43页 |
| 第4章 多传感器信息融合 | 第43-62页 |
| 4.1 坐标变换 | 第43-46页 |
| 4.1.1 地球坐标系与飞行器坐标系 | 第43-44页 |
| 4.1.2 欧拉角与四元数 | 第44-46页 |
| 4.2 传感器校准 | 第46-52页 |
| 4.2.1 陀螺仪校准 | 第47-48页 |
| 4.2.2 加速度计校准 | 第48-52页 |
| 4.3 数据融合算法 | 第52-60页 |
| 4.3.1 线性互补滤波 | 第54-56页 |
| 4.3.2 梯度下降法 | 第56-58页 |
| 4.3.3 扩展卡尔曼滤波算法 | 第58-60页 |
| 4.4 本章小结 | 第60-62页 |
| 第5章 控制算法设计与实现 | 第62-72页 |
| 5.1 开源项目控制方案 | 第62-64页 |
| 5.2 基于悬停的控制模型 | 第64-66页 |
| 5.3 飞行控制 | 第66-67页 |
| 5.4 控制算法设计 | 第67-71页 |
| 5.4.1 输入捕获 | 第67-68页 |
| 5.4.2 调试通讯 | 第68-69页 |
| 5.4.3 串口通讯 | 第69-70页 |
| 5.4.4 信息存储 | 第70-71页 |
| 5.4.5 执行动作 | 第71页 |
| 5.5 本章小结 | 第71-72页 |
| 第6章 飞行器调试实验 | 第72-86页 |
| 6.1 传感器静态和动态测试 | 第72-79页 |
| 6.1.1 静态测试实验 | 第72-75页 |
| 6.1.2 动态测试实验 | 第75-78页 |
| 6.1.3 静态、动态测试结论 | 第78-79页 |
| 6.2 传感器信息融合测试 | 第79-81页 |
| 6.2.1 静止条件下的数据融合 | 第79-80页 |
| 6.2.2 运动条件下的数据融合 | 第80页 |
| 6.2.3 数据融合结论 | 第80-81页 |
| 6.3 俯仰和滚转通道参数调试 | 第81-82页 |
| 6.3.1 参数调试目的 | 第81页 |
| 6.3.2 参数调试步骤 | 第81页 |
| 6.3.3 参数调试结论 | 第81-82页 |
| 6.4 室外飞行实验 | 第82-85页 |
| 6.4.1 室外飞行目的 | 第82页 |
| 6.4.2 室外飞行实验步骤 | 第82-83页 |
| 6.4.3 实验结论 | 第83-85页 |
| 6.5 本章小结 | 第85-86页 |
| 结论 | 第86-88页 |
| 参考文献 | 第88-92页 |
| 附录 | 第92-101页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第101-102页 |
| 致谢 | 第102页 |
