四旋翼飞行器控制系统研究及实现
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-16页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第16-17页 |
| 第2章 四旋翼飞行器的工作原理 | 第17-30页 |
| 2.1 四旋翼飞行器结构框架及飞行原理 | 第17-21页 |
| 2.1.1 结构框架 | 第17-18页 |
| 2.1.2 飞行原理 | 第18-21页 |
| 2.2 四旋翼飞行器的建模 | 第21-25页 |
| 2.2.1 坐标系的建立 | 第22-23页 |
| 2.2.2 四旋翼的姿态角 | 第23-24页 |
| 2.2.3 四旋翼的动力学分析 | 第24-25页 |
| 2.3 电机控制和遥控接收 | 第25-27页 |
| 2.3.1 PWM电机控制信号 | 第25-26页 |
| 2.3.2 PPM遥控信号 | 第26-27页 |
| 2.4 四旋翼飞行器的控制原理 | 第27-30页 |
| 2.4.1 单环PID控制 | 第27-28页 |
| 2.4.2 串级PID控制 | 第28-30页 |
| 第3章 控制系统的硬件设计 | 第30-42页 |
| 3.1 总体设计 | 第30-33页 |
| 3.1.1 需求分析 | 第30-31页 |
| 3.1.2 系统框架设计 | 第31-33页 |
| 3.2 硬件电路设计 | 第33-42页 |
| 3.2.1 主控模块 | 第33-34页 |
| 3.2.2 电源模块 | 第34-36页 |
| 3.2.3 传感器模块 | 第36-38页 |
| 3.2.4 电机驱动模块 | 第38-42页 |
| 第4章 控制系统的软件设计 | 第42-62页 |
| 4.1 总体设计 | 第42-51页 |
| 4.1.1 开发方式 | 第42-44页 |
| 4.1.2 FreeRTOS | 第44-47页 |
| 4.1.3 流程分析 | 第47-49页 |
| 4.1.4 驱动程序 | 第49-51页 |
| 4.2 姿态解算 | 第51-59页 |
| 4.2.1 姿态表示方法 | 第51-55页 |
| 4.2.2 姿态误差补偿方法 | 第55-56页 |
| 4.2.3 姿态解算方法 | 第56-59页 |
| 4.3 控制算法 | 第59-62页 |
| 4.3.1 控制算法的实现流程 | 第59页 |
| 4.3.2 姿态角控制 | 第59-60页 |
| 4.3.3 高度控制 | 第60-62页 |
| 第5章 调试与分析 | 第62-70页 |
| 5.1 调试问题及解决方案 | 第62-67页 |
| 5.1.1 PID参数的含义 | 第62-63页 |
| 5.1.2 PID参数的整定 | 第63-64页 |
| 5.1.3 地面站的使用 | 第64-66页 |
| 5.1.4 IIC通信的优化 | 第66-67页 |
| 5.2 飞行测试 | 第67-69页 |
| 5.3 结果分析 | 第69-70页 |
| 第6章 总结与展望 | 第70-72页 |
| 6.1 总结 | 第70-71页 |
| 6.2 展望 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-76页 |
| 致谢 | 第76页 |
