四旋翼飞行器姿态稳定控制的研究与设计
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外现状与发展趋势 | 第9-12页 |
| 1.2.1 国外研究现状与发展趋势 | 第9-10页 |
| 1.2.2 国内研究现状与发展趋势 | 第10-12页 |
| 1.3 课题研究内容及研究目标 | 第12页 |
| 1.3.1 课题研究内容 | 第12页 |
| 1.3.2 课题研究目标 | 第12页 |
| 1.4 论文主要内容 | 第12-14页 |
| 2 四旋翼飞行器飞控系统总体设计 | 第14-22页 |
| 2.1 飞行器的构造 | 第14页 |
| 2.2 飞行器飞行原理 | 第14-16页 |
| 2.3 控制系统结构设计 | 第16-21页 |
| 2.3.1 硬件控制系统总体设计 | 第18-19页 |
| 2.3.2 软件控制系统总体设计 | 第19-21页 |
| 2.4 本章小结 | 第21-22页 |
| 3 四旋翼飞行器飞控系统硬件设计 | 第22-32页 |
| 3.1 飞行控制器处理器的选型 | 第22-24页 |
| 3.2 传感器的选型 | 第24-27页 |
| 3.2.1 陀螺仪加速度计的选择 | 第25-26页 |
| 3.2.2 电子罗盘的选择 | 第26-27页 |
| 3.3 无线通信模块的选型 | 第27-28页 |
| 3.4 存储器的选型 | 第28-29页 |
| 3.5 电机模块的PWM控制 | 第29-30页 |
| 3.5.1 PWM输入输出模块 | 第29页 |
| 3.5.2 电机模块的控制 | 第29-30页 |
| 3.6 电源模块 | 第30-31页 |
| 3.7 本章小结 | 第31-32页 |
| 4 四旋翼飞行器飞控系统软件设计 | 第32-49页 |
| 4.1 软件开发工具及开发流程 | 第32页 |
| 4.2 飞行器飞控系统软件编写 | 第32-37页 |
| 4.2.1 飞行器飞控系统软件总体设计思路 | 第33-35页 |
| 4.2.2 传感器陀螺仪模块数据采集与分析 | 第35-36页 |
| 4.2.3 传感器磁力计模块数据采集与分析 | 第36-37页 |
| 4.3 飞行器主要功能实现 | 第37-43页 |
| 4.3.1 初始化模块 | 第37-38页 |
| 4.3.2 PWM输入模块 | 第38-40页 |
| 4.3.3 PWM输出模块 | 第40页 |
| 4.3.4 算法控制模块 | 第40-42页 |
| 4.3.5 数据通信模块 | 第42-43页 |
| 4.4 传感器模块数据处理 | 第43-48页 |
| 4.4.1 传感器数据几种滤波分析 | 第43页 |
| 4.4.2 卡尔曼滤波算法 | 第43-46页 |
| 4.4.3 姿态控制算法 | 第46-48页 |
| 4.5 本章小结 | 第48-49页 |
| 5 四旋翼飞行器姿态解算与仿真调试 | 第49-57页 |
| 5.1 坐标系及坐标转换矩阵 | 第49-50页 |
| 5.2 动力学模型建立及计算 | 第50-53页 |
| 5.2.1 变量定义 | 第50-51页 |
| 5.2.2 动力学模型的解算 | 第51-53页 |
| 5.3 PID控制研究及仿真 | 第53-56页 |
| 5.4 本章小结 | 第56-57页 |
| 6 总结与展望 | 第57-58页 |
| 6.1 总结 | 第57页 |
| 6.2 展望 | 第57-58页 |
| 致谢 | 第58-59页 |
| 参考文献 | 第59-62页 |
| 附录 攻读硕士学位期间的科研成果 | 第62页 |
