系留多旋翼飞行器控制系统的应用研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.1 多旋翼飞行器国内外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 系留多旋翼飞行器国内外研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 本文的主要研究内容及结构 | 第14-16页 |
| 第二章 系留六旋翼飞行器飞行原理及数学建模 | 第16-30页 |
| 2.1 坐标系变换 | 第16-17页 |
| 2.2 六旋翼飞行器飞行原理 | 第17-20页 |
| 2.3 六旋翼飞行器动力学模型 | 第20-24页 |
| 2.4 系留六旋翼飞行器数学模型 | 第24-29页 |
| 2.4.1 系留线缆分析 | 第24-27页 |
| 2.4.2 系留六旋翼飞行器动力学模型 | 第27-29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 系统总体设计 | 第30-35页 |
| 3.1 系留六旋翼飞行器系统总体结构设计 | 第30-31页 |
| 3.2 飞行控制系统硬件结构 | 第31页 |
| 3.3 飞行控制系统软件框架 | 第31-33页 |
| 3.4 系统设计的主要任务 | 第33-34页 |
| 3.4.1 实现飞行器的长航时飞行 | 第33页 |
| 3.4.2 实现姿态角的高精度解算 | 第33页 |
| 3.4.3 飞行控制算法设计 | 第33-34页 |
| 3.5 本章小结 | 第34-35页 |
| 第四章 系统硬件设计 | 第35-49页 |
| 4.1 飞行控制器 | 第35-41页 |
| 4.1.1 主控制器 | 第35-36页 |
| 4.1.2 IMU惯性传感器模块 | 第36页 |
| 4.1.3 磁力计模块 | 第36-37页 |
| 4.1.4 高度测量模块 | 第37页 |
| 4.1.5 数据存储模块 | 第37-38页 |
| 4.1.6 无线数据传输模块 | 第38页 |
| 4.1.7 GPS定位模块 | 第38-40页 |
| 4.1.8 遥控装置 | 第40页 |
| 4.1.9 电源管理模块 | 第40-41页 |
| 4.2 六旋翼飞行器设计 | 第41-43页 |
| 4.3 供电系统 | 第43-48页 |
| 4.3.1 系泊单元 | 第44-46页 |
| 4.3.2 系留线缆 | 第46-47页 |
| 4.3.3 升空平台 | 第47-48页 |
| 4.4 本章小结 | 第48-49页 |
| 第五章 系统软件设计 | 第49-79页 |
| 5.1 传感器数据获取 | 第49-52页 |
| 5.1.1 IIC通信 | 第49页 |
| 5.1.2 加速度计及陀螺仪数据获取 | 第49-50页 |
| 5.1.3 磁力计数据获取 | 第50-51页 |
| 5.1.4 气压计数据获取 | 第51-52页 |
| 5.2 传感器数据滤波 | 第52-57页 |
| 5.2.1 加速度计数据滤波 | 第52-56页 |
| 5.2.2 陀螺仪数据滤波 | 第56页 |
| 5.2.3 磁力计数据滤波 | 第56页 |
| 5.2.4 气压计数据滤波 | 第56-57页 |
| 5.3 传感器数据校正 | 第57-60页 |
| 5.3.1 加速度计数据校正 | 第57-58页 |
| 5.3.2 陀螺仪数据校正 | 第58-59页 |
| 5.3.3 磁力计数据校正 | 第59-60页 |
| 5.4 姿态解算算法 | 第60-66页 |
| 5.4.1 姿态角的四元数法表示 | 第60-61页 |
| 5.4.2 互补滤波算法 | 第61-64页 |
| 5.4.3 扩展卡尔曼滤波算法 | 第64-66页 |
| 5.5 控制算法研究及仿真 | 第66-76页 |
| 5.5.1 串级PID控制 | 第67-70页 |
| 5.5.2 模糊自适应控制算法 | 第70-75页 |
| 5.5.3 定点悬停控制 | 第75-76页 |
| 5.6 地面站通讯 | 第76-78页 |
| 5.7 本章小结 | 第78-79页 |
| 第六章 系统测试与实验 | 第79-86页 |
| 6.1 系统测试平台 | 第79页 |
| 6.2 姿态角精度测试 | 第79-81页 |
| 6.3 飞行器调试 | 第81-82页 |
| 6.4 飞行测试 | 第82-85页 |
| 6.5 本章小结 | 第85-86页 |
| 第七章 总结与展望 | 第86-88页 |
| 7.1 总结 | 第86页 |
| 7.2 展望 | 第86-88页 |
| 参考文献 | 第88-93页 |
| 附录 | 第93-105页 |
| 附录一 插图清单 | 第93-96页 |
| 附录二 表格清单 | 第96-97页 |
| 附录三 部分程序 | 第97-105页 |
| 在学研究成果 | 第105-106页 |
| 致谢 | 第106页 |
