| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第11-13页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第11-12页 |
| 1.1.2 研究意义及难点 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 四旋翼无人机姿态控制技术研究现状 | 第14-18页 |
| 1.4 本文主要结构安排 | 第18-21页 |
| 第2章 四旋翼无人机的飞行原理与动力学建模 | 第21-32页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 四旋翼飞行器的飞行原理 | 第21-23页 |
| 2.2.1 四旋翼无人飞行器的系统构成 | 第21-22页 |
| 2.2.2 四旋翼无人飞行器的飞行动作 | 第22-23页 |
| 2.3 四旋翼飞行器动力学建模 | 第23-30页 |
| 2.3.1 坐标系的建立 | 第23-24页 |
| 2.3.2 欧拉角 | 第24-25页 |
| 2.3.3 四旋翼无人飞行器的线运动方程 | 第25-28页 |
| 2.3.4 四旋翼无人飞行器的角运动方程 | 第28-30页 |
| 2.4 本章小结 | 第30-32页 |
| 第3章 飞行控制系统的硬件架构及实时操作系统 | 第32-44页 |
| 3.1 飞行控制系统主要构成 | 第32-33页 |
| 3.2 飞行控制系统硬件架构 | 第33-40页 |
| 3.2.1 “光标”开源飞行控制电路板构成 | 第33-34页 |
| 3.2.2 “光标”开源飞行控制电路板遥控接收接口 | 第34-35页 |
| 3.2.3 “光标”开源飞行控制系统电调输出接口 | 第35-36页 |
| 3.2.4 “光标”开源飞行控制系统传感器 | 第36-39页 |
| 3.2.5 “光标”开源飞行控制系统SWD调试接口 | 第39-40页 |
| 3.3 飞行控制实时操作系统 | 第40-42页 |
| 3.3.1 FreeRTOS简介 | 第41-42页 |
| 3.3.2 FreeRTOS在 STM32F407 上的移植 | 第42页 |
| 3.4 本章小结 | 第42-44页 |
| 第4章 基于串级PID算法的姿态及位置控制器实现 | 第44-56页 |
| 4.1 PID控制算法原理 | 第44-46页 |
| 4.2 基于串级PID闭环控制算法无人飞行器的姿态控制 | 第46-48页 |
| 4.3 基于串级PID闭环控制算法无人飞行器的高度控制 | 第48-51页 |
| 4.4 基于串级PID闭环控制算法无人飞行器的位置控制 | 第51-54页 |
| 4.5 本章小结 | 第54-56页 |
| 第5章 姿态控制器仿真 | 第56-64页 |
| 5.1 非线性无人机动力学模型线性化处理 | 第56-59页 |
| 5.2 基于simulink的双环级联的串级PID闭环姿态控制仿真 | 第59-62页 |
| 5.3 本章小结 | 第62-64页 |
| 第6章 位置和姿态控制器的软件设计与实测 | 第64-78页 |
| 6.1 串级PID算法控制的软件实现 | 第64-69页 |
| 6.2 串级PID算法控制效果实测 | 第69-75页 |
| 6.3 本章小结 | 第75-78页 |
| 第7章 总结与展望 | 第78-80页 |
| 参考文献 | 第80-84页 |
| 致谢 | 第84页 |
