电力巡检四旋翼无人机自主控制系统设计
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 研究背景和研究意义 | 第10-13页 |
| 1.2 三类无人机的区别与优缺点 | 第13-15页 |
| 1.3 四旋翼发展历史与国内外研究现状 | 第15-17页 |
| 1.4 本文研究内容以及结构安排 | 第17-19页 |
| 第二章 电力巡检四旋翼硬件平台搭建 | 第19-35页 |
| 2.1 电力巡检四旋翼与普通四旋翼硬件平台的差别 | 第19页 |
| 2.2 动力系统 | 第19-25页 |
| 2.2.1 无刷直流电机原理 | 第20-22页 |
| 2.2.2 电调 | 第22-23页 |
| 2.2.3 电机电调选型 | 第23-25页 |
| 2.3 机载飞控系统 | 第25-30页 |
| 2.3.1 航姿参考系统和位置参考系统原理 | 第25-27页 |
| 2.3.2 飞行控制板 | 第27-29页 |
| 2.3.3 数据读取策略 | 第29-30页 |
| 2.4 地面遥控系统 | 第30-32页 |
| 2.5 相机消抖云台与图传系统 | 第32-33页 |
| 2.6 四旋翼硬件平台总装 | 第33-34页 |
| 2.7 本章小节 | 第34-35页 |
| 第三章 四旋翼无人机的数学建模 | 第35-49页 |
| 3.1 预备知识 | 第35-36页 |
| 3.2 四旋翼飞机的飞行原理 | 第36-38页 |
| 3.3 坐标系的建立 | 第38-43页 |
| 3.3.1 导出移动转移矩阵 | 第40-43页 |
| 3.3.2 导出旋转转移矩阵 | 第43页 |
| 3.4 建立四旋翼数学模型 | 第43-48页 |
| 3.4.1 欧拉-拉格朗日法 | 第43-47页 |
| 3.4.2 牛顿-欧拉法 | 第47-48页 |
| 3.5 本章小结 | 第48-49页 |
| 第四章 四旋翼自动控制系统的底层控制算法 | 第49-62页 |
| 4.1 PID控制算法 | 第49-50页 |
| 4.2 基于PID的四旋翼底层控制器设计 | 第50-56页 |
| 4.2.1 控制策略设计 | 第50-51页 |
| 4.2.2 姿态控制子系统设计 | 第51-54页 |
| 4.2.3 位置控制子系统设计 | 第54-56页 |
| 4.3 数据解析 | 第56页 |
| 4.4 控制算法仿真 | 第56-61页 |
| 4.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 第五章 四旋翼自主控制系统设计 | 第62-75页 |
| 5.1 自主控制系统总体架构设计 | 第62-63页 |
| 5.2 电力巡检四旋翼飞行模式的研究 | 第63-64页 |
| 5.3 自主飞行控制系统 | 第64-68页 |
| 5.3.1 自主飞行策略设计 | 第64-65页 |
| 5.3.2 航迹规划 | 第65-68页 |
| 5.4 定点悬停控制和自主避障系统 | 第68-73页 |
| 5.4.1 定点悬停 | 第69-71页 |
| 5.4.2 自主避障 | 第71-73页 |
| 5.5 飞行安全策略系统 | 第73-74页 |
| 5.6 本章小结 | 第74-75页 |
| 第六章 电力巡检四旋翼自主控制系统测试验证 | 第75-80页 |
| 6.1 四旋翼自主控制测试验证 | 第75-78页 |
| 6.1.1 底层控制系统测试 | 第75-77页 |
| 6.1.2 航迹规划测试 | 第77-78页 |
| 6.2 定点悬停和自主避障测试 | 第78-79页 |
| 6.3 本章小结 | 第79-80页 |
| 第七章 总结与展望 | 第80-82页 |
| 7.1 全文工作总结 | 第80页 |
| 7.2 后续工作展望 | 第80-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-86页 |
| 攻硕期间取得的研究成果 | 第86-87页 |
