| 中文摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 课题背景 | 第10页 |
| 1.2 四轴无人机的研究历史及现状 | 第10-13页 |
| 1.3 课题研究意义 | 第13-14页 |
| 1.4 本文工作和论文结构 | 第14-16页 |
| 第二章 微小型四轴无人机的构成及飞行控制原理 | 第16-24页 |
| 2.1 微小型四轴无人机的组成结构 | 第16-17页 |
| 2.2 微小型四轴无人机的飞行原理 | 第17-19页 |
| 2.3 微小型四轴无人机的控制原理 | 第19-23页 |
| 2.3.1 姿态解算相关原理 | 第20-22页 |
| 2.3.2 姿态控制方式介绍 | 第22-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-24页 |
| 第三章 微小型四轴无人机相关控制算法设计 | 第24-33页 |
| 3.1 姿态传感器数据的滤波融合算法设计 | 第24-29页 |
| 3.1.1 各种姿态传感器特性分析 | 第24-25页 |
| 3.1.2 数据滤波融合算法 | 第25-27页 |
| 3.1.3 基于互补滤波及Mahony滤波的数据融合方法设计 | 第27-29页 |
| 3.2 基于PID的飞行姿态控制系统设计 | 第29-32页 |
| 3.2.1 飞行姿态角的PID控制系统设计 | 第30-32页 |
| 3.2.2 飞行高度的PID控制系统设计 | 第32页 |
| 3.3 本章小结 | 第32-33页 |
| 第四章 微小型四轴无人机硬件系统设计 | 第33-45页 |
| 4.1 硬件总体设计 | 第33-34页 |
| 4.2 主控MCU | 第34-36页 |
| 4.2.1 主控MCU选型 | 第34-35页 |
| 4.2.2 无线Wi-Fi微控制器CC3200 | 第35-36页 |
| 4.3 姿态传感器组 | 第36-40页 |
| 4.3.1 惯性测量单元 | 第37-38页 |
| 4.3.2 气压计及超声波传感器 | 第38-40页 |
| 4.4 机架、电机、螺旋桨及电池 | 第40-42页 |
| 4.5 电机驱动电路 | 第42-43页 |
| 4.6 电源电路 | 第43-44页 |
| 4.7 本章小结 | 第44-45页 |
| 第五章 微小型四轴无人机软件系统设计 | 第45-64页 |
| 5.1 飞行控制板底层固件设计 | 第45-57页 |
| 5.1.1 CC3200底层驱动构件 | 第46-49页 |
| 5.1.2 外设应用驱动构件 | 第49-53页 |
| 5.1.3 飞行控制应用程序 | 第53-57页 |
| 5.2 PC端调试软件设计 | 第57-59页 |
| 5.2.1 调试软件总体设计 | 第57-58页 |
| 5.2.2 数据通信协议设计 | 第58-59页 |
| 5.3 手机端遥控App设计 | 第59-63页 |
| 5.3.1 Android操作系统简介及App总体框架设计 | 第59-61页 |
| 5.3.2 UDP Socket通信的实现 | 第61-62页 |
| 5.3.3 虚拟摇杆的实现 | 第62-63页 |
| 5.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 第六章 微小型四轴无人机的系统测试及分析 | 第64-73页 |
| 6.1 硬件电路测试及部件组装 | 第64-65页 |
| 6.2 PID参数整定 | 第65-66页 |
| 6.2.1 姿态角串级双环PID参数整定 | 第65-66页 |
| 6.2.2 高度单环PID参数整定 | 第66页 |
| 6.3 整机调试经验 | 第66-68页 |
| 6.3.1 高油门时主控MCU复位 | 第66-68页 |
| 6.3.2 起飞后四轴无人机往一个方向偏移 | 第68页 |
| 6.4 飞行测试及分析 | 第68-72页 |
| 6.4.1 基础性能测试及分析 | 第69页 |
| 6.4.2 飞行稳定性测试及分析 | 第69-71页 |
| 6.4.3 定高飞行测试及分析 | 第71-72页 |
| 6.5 本章小结 | 第72-73页 |
| 第七章 总结与展望 | 第73-75页 |
| 7.1 总结 | 第73-74页 |
| 7.2 展望 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 公开发表的论文及研究成果 | 第79-80页 |
| 致谢 | 第80页 |