基于Arm-Linux的四轴飞行器协调控制系统的设计
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外飞控系统的发展现状与趋势 | 第9-11页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第9-10页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.3 发展趋势 | 第11页 |
| 1.3 多飞行器协调控制技术的发展与意义 | 第11-12页 |
| 1.4 课题主要研究内容 | 第12-14页 |
| 2 基于ARM-Linux协调飞控系统总体设计 | 第14-19页 |
| 2.1 系统关键技术 | 第14-16页 |
| 2.1.1 嵌入式系统 | 第14-15页 |
| 2.1.2 ARM | 第15-16页 |
| 2.1.3 2.4G无线通讯技术 | 第16页 |
| 2.2 飞控系统技术指标 | 第16-17页 |
| 2.3 控制系统总体方案设计 | 第17-18页 |
| 2.4 本章小结 | 第18-19页 |
| 3 控制系统硬件设计 | 第19-32页 |
| 3.1 飞控计算机单元 | 第19-22页 |
| 3.1.1 主机飞控系统计算机 | 第19-21页 |
| 3.1.2 从机飞控系统计算机 | 第21-22页 |
| 3.2 传感器单元 | 第22-26页 |
| 3.2.1 加速度计和陀螺仪 | 第22-23页 |
| 3.2.2 电子罗盘 | 第23-24页 |
| 3.2.3 气压计 | 第24-25页 |
| 3.2.4 超声波模块 | 第25页 |
| 3.2.5 GPS导航定位模块 | 第25-26页 |
| 3.3 数据链路单元 | 第26-29页 |
| 3.3.1 PC机和主从机 | 第26-27页 |
| 3.3.2 主机和地面站 | 第27-28页 |
| 3.3.3 主机和从机协调控制 | 第28-29页 |
| 3.4 执行机构 | 第29-30页 |
| 3.5 任务设备模块 | 第30-31页 |
| 3.6 实物图 | 第31页 |
| 3.7 本章小结 | 第31-32页 |
| 4 基于Linux的主机飞控软件平台的搭建 | 第32-47页 |
| 4.1 嵌入式Linux系统构建 | 第32-38页 |
| 4.1.1 开发环境搭建 | 第32-34页 |
| 4.1.2 嵌入式Linux系统移植 | 第34-38页 |
| 4.2 主机飞控板载设备驱动程序设计 | 第38-45页 |
| 4.2.1 IIC接口设备 | 第39-41页 |
| 4.2.2 SPI接口设备 | 第41-44页 |
| 4.2.3 PWM信号设备 | 第44-45页 |
| 4.3 设备驱动测试 | 第45-46页 |
| 4.4 本章小结 | 第46-47页 |
| 5 飞控软件算法设计 | 第47-65页 |
| 5.1 主机飞控系统软件设计 | 第47-53页 |
| 5.1.1 主机飞控任务的划分 | 第47-49页 |
| 5.1.2 任务优先级的安排 | 第49-50页 |
| 5.1.3 多任务多线程的实现 | 第50-51页 |
| 5.1.4 任务的调度分析 | 第51-52页 |
| 5.1.5 主机飞控基于多任务多线程软件设计 | 第52-53页 |
| 5.2 从机飞控系统软件设计 | 第53-54页 |
| 5.3 飞控软件的核心算法 | 第54-63页 |
| 5.3.1 四轴飞行器的基本飞行原理 | 第54-55页 |
| 5.3.2 姿态解算 | 第55-57页 |
| 5.3.3 执行机构PID控制 | 第57-58页 |
| 5.3.4 导航模块算法 | 第58-60页 |
| 5.3.5 主从机无线通讯 | 第60-61页 |
| 5.3.6 传感数据的滤波处理 | 第61-63页 |
| 5.4 本章小结 | 第63-65页 |
| 6 飞控系统测试与实验 | 第65-77页 |
| 6.1 飞控系统基本性能测试 | 第65-73页 |
| 6.1.1 姿态解算测试 | 第65-67页 |
| 6.1.2 超声波测距模块测试 | 第67-68页 |
| 6.1.3 飞控系统和地面站通讯测试 | 第68-70页 |
| 6.1.4 主从机协调通讯测试 | 第70页 |
| 6.1.5 导航测试 | 第70-72页 |
| 6.1.6 执行机构控制 | 第72-73页 |
| 6.2 飞行器飞行试验 | 第73-76页 |
| 6.3 本章小结 | 第76-77页 |
| 7 总结和展望 | 第77-78页 |
| 7.1 本文主要完成的工作 | 第77页 |
| 7.2 不足和展望 | 第77-78页 |
| 致谢 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-83页 |
| 附录A 主从飞控PCB板图和主从机实物图 | 第83-84页 |
