基于STM32的微型无人机飞行控制器研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-13页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-12页 |
| 1.3 课题主要研究内容及结构安排 | 第12-13页 |
| 第2章 无人机飞行控制原理及控制器设计 | 第13-31页 |
| 2.1 四旋翼无人机飞行控制原理 | 第13-15页 |
| 2.2 飞行控制系统总体设计方案 | 第15-17页 |
| 2.2.1 总体设计要求及目标 | 第15-16页 |
| 2.2.2 飞行控制系统工作流程 | 第16-17页 |
| 2.3 飞行控制系统硬件设计 | 第17-23页 |
| 2.3.1 飞行控制主板主要器件选型 | 第18-20页 |
| 2.3.2 飞行控制主板电路设计 | 第20-22页 |
| 2.3.3 其它主要元器件选型 | 第22-23页 |
| 2.4 飞行控制器软件设计 | 第23-30页 |
| 2.4.1 MDK-ARM开发工具简介 | 第23-24页 |
| 2.4.2 概要设计 | 第24-25页 |
| 2.4.3 姿态传感器数据采集 | 第25-27页 |
| 2.4.4 气压高度计数据采集 | 第27页 |
| 2.4.5 磁强计数据采集 | 第27-29页 |
| 2.4.6 GPS模块软件设计 | 第29-30页 |
| 2.5 小结 | 第30-31页 |
| 第3章 四旋翼无人机控制律设计 | 第31-43页 |
| 3.1 微型四旋翼无人机运动模型的建立 | 第31-34页 |
| 3.1.1 参考坐标系的建立及转换 | 第31-32页 |
| 3.1.2 建立动态数学模型 | 第32-34页 |
| 3.2 控制律设计与仿真 | 第34-42页 |
| 3.2.1 PID控制理论 | 第34-36页 |
| 3.2.2 串级PID控制 | 第36页 |
| 3.2.3 动力学线性模型建立及传递函数的求取 | 第36-40页 |
| 3.2.4 控制系统MATLAB仿真分析 | 第40-42页 |
| 3.3 小结 | 第42-43页 |
| 第4章 SINS/GPS组合导航算法研究 | 第43-55页 |
| 4.1 SINS/GPS组合导航系统 | 第43-44页 |
| 4.2 捷联惯性导航系统 | 第44-47页 |
| 4.2.1 惯性传感器误差分析 | 第44-45页 |
| 4.2.2 姿态矩阵计算 | 第45-46页 |
| 4.2.3 惯性导航基本方程及导航计算 | 第46-47页 |
| 4.3 GPS简介 | 第47-48页 |
| 4.4 滤波器的选择与设计 | 第48-54页 |
| 4.4.1 UT变换 | 第49-50页 |
| 4.4.2 SINS/GPS组合导航系统模型 | 第50页 |
| 4.4.3 滤波器设计 | 第50-52页 |
| 4.4.4 实验仿真分析 | 第52-53页 |
| 4.4.5 数据采集与分析 | 第53-54页 |
| 4.5 小结 | 第54-55页 |
| 第5章 调试与试飞 | 第55-63页 |
| 5.1 构建飞行实验平台 | 第55-56页 |
| 5.2 输入功能测试 | 第56-58页 |
| 5.2.1 MEMS传感器输入测试 | 第56-57页 |
| 5.2.2 GPS信号输入测试 | 第57-58页 |
| 5.2.3 遥控信号输入测试 | 第58页 |
| 5.3 PWM信号输出 | 第58-60页 |
| 5.4 PID参数整定 | 第60-61页 |
| 5.5 整机调试与试飞 | 第61-62页 |
| 5.6 小结 | 第62-63页 |
| 第6章 总结与展望 | 第63-64页 |
| 致谢 | 第64-65页 |
| 参考文献 | 第65-69页 |
| 附录 | 第69-70页 |
| 作者简介 | 第70-71页 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 | 第71页 |
