四旋翼无人机控制系统的设计与实现
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第8-16页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外四旋翼无人机研究现状 | 第9-14页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第9-11页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.3 控制技术的发展情况 | 第13-14页 |
| 1.3 本文的主要研究内容及章节安排 | 第14-16页 |
| 第2章 动力学模型建立 | 第16-34页 |
| 2.1 引言 | 第16页 |
| 2.2 飞行原理及坐标变换 | 第16-21页 |
| 2.2.1 四旋翼无人机的飞行原理 | 第16-18页 |
| 2.2.2 四旋翼坐标系建立与变换 | 第18-21页 |
| 2.3 四旋翼无人机动力模型建立 | 第21-30页 |
| 2.3.1 四旋翼动力学模型建立 | 第21-25页 |
| 2.3.2 待定参数计算及实验法测定 | 第25-28页 |
| 2.3.3 电机模型建立 | 第28-29页 |
| 2.3.4 电调模型建立 | 第29-30页 |
| 2.4 风速模型建立 | 第30-33页 |
| 2.4.1 风速模型 | 第30-31页 |
| 2.4.2 风速模型仿真 | 第31页 |
| 2.4.3 风速对旋翼的作用形式 | 第31-33页 |
| 2.5 本章小结 | 第33-34页 |
| 第3章 控制器设计 | 第34-46页 |
| 3.1 引言 | 第34页 |
| 3.2 滑模控制原理概述 | 第34-35页 |
| 3.3 姿态SMC控制器的设计 | 第35-40页 |
| 3.3.1 姿态SMC控制的建立 | 第35页 |
| 3.3.2 基于比例切换的SMC设计方法 | 第35-38页 |
| 3.3.3 基于指数趋近律的SMC设计方法 | 第38-40页 |
| 3.4 位置SMC控制器的设计 | 第40-42页 |
| 3.5 SMC控制效果分析 | 第42-45页 |
| 3.6 本章小结 | 第45-46页 |
| 第4章 硬件系统设计与实现 | 第46-56页 |
| 4.1 引言 | 第46页 |
| 4.2 硬件系统总体设计 | 第46-47页 |
| 4.3 无人机动力系统选型 | 第47-48页 |
| 4.3.1 机架及电池选型 | 第47-48页 |
| 4.3.2 桨叶、电机及电机驱动器选型 | 第48页 |
| 4.4 飞行控制系统设计及实现 | 第48-54页 |
| 4.4.1 飞控板设计 | 第49-53页 |
| 4.4.2 无线通信及遥控 | 第53-54页 |
| 4.5 本章小结 | 第54-56页 |
| 第5章 飞行控制系统软件设计与实现 | 第56-69页 |
| 5.1 引言 | 第56页 |
| 5.2 软件系统层次设计与任务调度 | 第56-59页 |
| 5.2.1 软件系统层次设计 | 第56-57页 |
| 5.2.2 任务调度 | 第57-58页 |
| 5.2.3 开发环境介绍 | 第58-59页 |
| 5.3 传感器数据读取及处理 | 第59-63页 |
| 5.3.1 传感器数据处理 | 第59-60页 |
| 5.3.2 陀螺仪及加速度计 | 第60-61页 |
| 5.3.3 气压计及磁力计 | 第61-63页 |
| 5.4 SMC控制器软件设计 | 第63-64页 |
| 5.5 定点飞行实验 | 第64-68页 |
| 5.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 结论 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-75页 |
| 致谢 | 第75页 |
