| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 引言 | 第10-20页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 无人机定义 | 第11-12页 |
| 1.3 无人机分类 | 第12-13页 |
| 1.4 无人机国内外研究现状 | 第13-15页 |
| 1.4.1 无人机国外研究现状 | 第13-14页 |
| 1.4.2 无人机国内研究现状 | 第14-15页 |
| 1.5 飞行控制系统研究现状 | 第15-18页 |
| 1.5.1 飞行控制系统国外研究现状 | 第16-17页 |
| 1.5.2 飞行控制系统国内研究现状 | 第17-18页 |
| 1.6 论文主要内容与结构安排 | 第18-20页 |
| 1.6.1 论文主要内容 | 第18-19页 |
| 1.6.2 论文结构安排 | 第19-20页 |
| 第2章 球形无人机工作原理和飞行控制系统 | 第20-26页 |
| 2.1 基本结构 | 第20-21页 |
| 2.2 基本概念 | 第21-22页 |
| 2.3 气动特性建模 | 第22-23页 |
| 2.4 飞行控制系统 | 第23-24页 |
| 2.4.1 飞行控制系统的基本构成 | 第23-24页 |
| 2.4.2 飞行控制系统的性能指标 | 第24页 |
| 2.5 本章小结 | 第24-26页 |
| 第3章 基于自抗扰控制算法的球形无人机控制器 | 第26-34页 |
| 3.1 自抗扰控制器的结构 | 第26-29页 |
| 3.1.1 跟踪微分器 | 第27-28页 |
| 3.1.2 扩展状态观测器 | 第28-29页 |
| 3.1.3 非线性反馈控制率 | 第29页 |
| 3.2 自抗扰控制器的设计 | 第29-31页 |
| 3.3 自抗扰控制器仿真结果 | 第31-33页 |
| 3.4 本章小结 | 第33-34页 |
| 第4章 球形无人机飞行控制系统设计 | 第34-58页 |
| 4.1 飞行控制系统硬件设计 | 第34-49页 |
| 4.1.1 硬件设计指标 | 第34-35页 |
| 4.1.2 飞行控制系统硬件平台搭建 | 第35-36页 |
| 4.1.3 基于STM32F407VGT6的最小系统设计 | 第36-38页 |
| 4.1.4 电机驱动电路设计 | 第38-40页 |
| 4.1.5 传感器电路设计 | 第40-46页 |
| 4.1.6 超声波传感器与电路设计 | 第46页 |
| 4.1.7 Futuba无线通讯模块 | 第46-48页 |
| 4.1.8 电路组装图 | 第48-49页 |
| 4.2 飞行控制系统软件设计 | 第49-56页 |
| 4.2.1 系统软件主要功能及流程图 | 第50-51页 |
| 4.2.2 初始化与主程序设计 | 第51-52页 |
| 4.2.3 陀螺仪数据采集 | 第52-53页 |
| 4.2.4 加速度计数据采集 | 第53-54页 |
| 4.2.5 超声波传感器数据采集 | 第54-55页 |
| 4.2.6 与Futaba R6014HS接收机通信 | 第55页 |
| 4.2.7 PWM信号产生 | 第55-56页 |
| 4.3 本章总结 | 第56-58页 |
| 第5章 姿态传感器数据处理与飞行实验 | 第58-74页 |
| 5.1 姿态传感器数据采集 | 第58-60页 |
| 5.2 陀螺仪数据解析 | 第60-62页 |
| 5.3 加速度计数据解析 | 第62-63页 |
| 5.4 传感器数据滤波处理 | 第63-68页 |
| 5.4.1 陀螺仪数据卡尔曼滤波处理 | 第64-66页 |
| 5.4.3 加速度计数据卡尔曼滤波处理 | 第66-68页 |
| 5.5 传感器数据融合处理 | 第68-71页 |
| 5.6 球形无人机飞行测试 | 第71-72页 |
| 5.7 本章小结 | 第72-74页 |
| 总结与展望 | 第74-76页 |
| 参考文献 | 第76-80页 |
| 附录 | 第80-82页 |
| 附录1 传感器数据采集程序 | 第80-81页 |
| 附录2 加速度计数据解析程序 | 第81-82页 |
| 攻读学位期间发表的论文与研究成果清单 | 第82-84页 |
| 致谢 | 第84页 |