基于信息融合的四旋翼飞行器设计及实现
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 研究目的及意义 | 第10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-15页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第10-13页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3 多旋翼飞行器的发展趋势 | 第15-16页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第16-17页 |
| 第二章 四旋翼飞行器原理及建模 | 第17-30页 |
| 2.1 四旋翼飞行原理 | 第17-18页 |
| 2.2 飞行器参考坐标系与姿态描述 | 第18-27页 |
| 2.2.1 参考坐标系 | 第18-19页 |
| 2.2.2 飞行器姿态描述 | 第19-20页 |
| 2.2.3 欧拉角求解方法 | 第20-27页 |
| 2.3 飞行器动力学建模 | 第27-29页 |
| 2.4 本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 基于信息融合的四旋翼飞行器的姿态解算 | 第30-37页 |
| 3.1 陀螺仪噪声处理 | 第30-33页 |
| 3.1.1 陀螺仪噪声模型 | 第30-31页 |
| 3.1.2 基于卡尔曼算法的陀螺仪噪声补偿 | 第31-33页 |
| 3.2 互补融合算法 | 第33-34页 |
| 3.3 基于四元数的姿态信息融合算法 | 第34-35页 |
| 3.4 三轴转台测试 | 第35-36页 |
| 3.5 本章小结 | 第36-37页 |
| 第四章 硬件与软件系统设计及实现 | 第37-56页 |
| 4.1 控制系统硬件设计 | 第37-42页 |
| 4.1.1 主控单元 | 第37-38页 |
| 4.1.2 斩波电路 | 第38-39页 |
| 4.1.3 无线传输模块 | 第39-40页 |
| 4.1.4 位姿检测模块 | 第40-41页 |
| 4.1.5 气压计 | 第41页 |
| 4.1.6 GPS模块 | 第41-42页 |
| 4.2 基于无位置传感器的无刷直流电机驱动设计 | 第42-54页 |
| 4.2.1 无刷直流电机结构 | 第42-43页 |
| 4.2.2 无刷直流电机数学模型 | 第43-44页 |
| 4.2.3 无刷直流电机工作原理 | 第44-46页 |
| 4.2.4 霍尔位置传感器在无刷直流电机中的应用 | 第46-47页 |
| 4.2.5 无刷直流电机无位置传感器控制方法 | 第47-50页 |
| 4.2.6 无刷直流电机无位置传感器驱动硬件设计 | 第50-53页 |
| 4.2.7 无刷直流电机无位置传感器驱动软件设计 | 第53-54页 |
| 4.3 四旋翼飞行器软件平台 | 第54-55页 |
| 4.4 本章小结 | 第55-56页 |
| 第五章 四旋翼飞行器姿态及位置跟踪控制器设计 | 第56-68页 |
| 5.1 姿态控制器 | 第56-63页 |
| 5.1.1 PID控制器介绍 | 第56-57页 |
| 5.1.2 姿态PID控制器设计 | 第57-58页 |
| 5.1.3 模糊控制算法 | 第58-61页 |
| 5.1.4 基于模糊算法的姿态控制器的优化 | 第61页 |
| 5.1.5 优化算法的仿真实验 | 第61-63页 |
| 5.2 四旋翼飞行器位置跟踪控制 | 第63-67页 |
| 5.2.1 位置跟踪控制器设计 | 第63-66页 |
| 5.2.2 位置跟踪控制仿真实验 | 第66-67页 |
| 5.3 本章小结 | 第67-68页 |
| 第六章 飞行试验 | 第68-71页 |
| 6.1 姿态控制实验 | 第68-69页 |
| 6.2 位置跟踪实验 | 第69-70页 |
| 6.3 本章小结 | 第70-71页 |
| 第七章 总结与展望 | 第71-72页 |
| 7.1 总结 | 第71页 |
| 7.2 展望 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 | 第76-77页 |
