| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 课题背景与意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究历史与现状 | 第12-16页 |
| 1.2.1 四轴飞行器的发展历史 | 第12-14页 |
| 1.2.2 四轴飞行器的研究现状及发展趋势 | 第14-16页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第16-17页 |
| 第二章 四轴飞行器理论基础 | 第17-28页 |
| 2.1 四轴飞行器飞行原理 | 第17-21页 |
| 2.1.1 结构框架 | 第17-18页 |
| 2.1.2 原理分析 | 第18-21页 |
| 2.2 四轴飞行器姿态建模 | 第21-27页 |
| 2.2.1 旋翼空气动力学模型分析 | 第21-23页 |
| 2.2.2 坐标描述及其转换关系 | 第23-25页 |
| 2.2.3 动力学方程的建立 | 第25-27页 |
| 2.3 本章小结 | 第27-28页 |
| 第三章 四轴飞行器控制设计 | 第28-42页 |
| 3.1 飞行控制器设计方案 | 第28页 |
| 3.2 飞行器的姿态确定 | 第28-30页 |
| 3.3 四元数姿态解算 | 第30-33页 |
| 3.3.1 四元数简介 | 第30-31页 |
| 3.3.2 四元数姿态解算算法 | 第31-33页 |
| 3.4 PID控制器 | 第33-36页 |
| 3.4.1 PID算法原理 | 第33-34页 |
| 3.4.2 增量式PID算法 | 第34-35页 |
| 3.4.3 位置式PID算法 | 第35-36页 |
| 3.5 BACKSTEEPING控制器 | 第36-41页 |
| 3.5.1 基于Lyapunov稳定性定理的Backstepping原理 | 第36-39页 |
| 3.5.2 基于Backstepping四轴飞行器控制器仿真分析 | 第39-41页 |
| 3.6 本章小结 | 第41-42页 |
| 第四章 硬件系统设计 | 第42-55页 |
| 4.1 整体结构设计 | 第42页 |
| 4.2 主要功能分析及器件选型 | 第42-46页 |
| 4.2.1 主控器 | 第43-44页 |
| 4.2.2 无线通讯 | 第44页 |
| 4.2.3 姿态数据采集 | 第44-46页 |
| 4.3 系统硬件电路设计 | 第46-54页 |
| 4.3.1 遥控器系统硬件设计 | 第47-51页 |
| 4.3.2 机体系统硬件设计 | 第51-54页 |
| 4.4 本章小结 | 第54-55页 |
| 第五章 软件系统设计 | 第55-69页 |
| 5.1 总体设计 | 第55-57页 |
| 5.1.1 MDK开发工具简介 | 第55页 |
| 5.1.2 uCOS-Ⅲ操作系统简介 | 第55页 |
| 5.1.3 各子系统任务设计 | 第55-57页 |
| 5.1.4 系统整体软件功能 | 第57页 |
| 5.2 无线通信任务设计 | 第57-59页 |
| 5.3 串口通信任务设计 | 第59-62页 |
| 5.3.1 串口数据接收 | 第60-61页 |
| 5.3.2 串口数据发送 | 第61-62页 |
| 5.4 其它任务设计及系统中断 | 第62-63页 |
| 5.5 总体实现 | 第63-68页 |
| 5.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 第六章 总结与展望 | 第69-71页 |
| 参考文献 | 第71-75页 |
| 致谢 | 第75-77页 |
| 附录 | 第77-79页 |
| 作者简介 | 第79页 |