小型四旋翼无人机的设计及飞行控制系统研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 硬件平台研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.1 整机硬件平台的发展现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 姿态测量硬件相关研究 | 第13页 |
| 1.3 飞行控制系统关键技术研究现状 | 第13-17页 |
| 1.3.1 系统数学模型 | 第14页 |
| 1.3.2 姿态解算 | 第14-15页 |
| 1.3.3 姿态控制算法 | 第15-17页 |
| 1.4 论文结构 | 第17页 |
| 1.5 本章小结 | 第17-18页 |
| 第二章 系统数学模型 | 第18-38页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 机身结构和飞行原理 | 第18-22页 |
| 2.2.1 机身结构 | 第18-19页 |
| 2.2.2 飞行原理 | 第19-22页 |
| 2.3 坐标系的建立与坐标转换矩阵 | 第22-26页 |
| 2.3.1 坐标系的建立 | 第22-23页 |
| 2.3.2 姿态参数描述 | 第23-24页 |
| 2.3.3 坐标转换矩阵 | 第24-26页 |
| 2.4 系统数学模型的建立 | 第26-37页 |
| 2.4.1 系统动力学方程 | 第26-32页 |
| 2.4.2 系统运动学方程 | 第32-34页 |
| 2.4.3 系统的数学模型 | 第34-35页 |
| 2.4.4 系统数学模型简化 | 第35-37页 |
| 2.5 本章小结 | 第37-38页 |
| 第三章 硬件实验平台设计 | 第38-53页 |
| 3.1 引言 | 第38页 |
| 3.2 硬件实验平台的设计要求与构成 | 第38-40页 |
| 3.2.1 硬件实验平台设计要求 | 第38-39页 |
| 3.2.2 硬件实验平台构成 | 第39-40页 |
| 3.3 机身结构设计 | 第40-42页 |
| 3.4 控制系统硬件设计 | 第42-52页 |
| 3.4.1 主控制器 | 第42-43页 |
| 3.4.2 传感器模块 | 第43-45页 |
| 3.4.3 驱动模块 | 第45-47页 |
| 3.4.4 遥控模块 | 第47-49页 |
| 3.4.5 无线通信模块 | 第49页 |
| 3.4.6 电源模块 | 第49-52页 |
| 3.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 第四章 飞行控制系统设计 | 第53-72页 |
| 4.1 引言 | 第53页 |
| 4.2 飞行控制系统整体结构 | 第53-54页 |
| 4.3 姿态解算 | 第54-65页 |
| 4.3.1 姿态传感器数学模型 | 第54-56页 |
| 4.3.2 四元数的姿态解算 | 第56-57页 |
| 4.3.3 四元数互补滤波算法 | 第57-65页 |
| 4.4 姿态控制算法 | 第65-70页 |
| 4.4.1 姿态控制算法结构 | 第65-66页 |
| 4.4.2 姿态控制 | 第66-68页 |
| 4.4.3 位置控制 | 第68-70页 |
| 4.5 本章小结 | 第70-72页 |
| 第五章 小型四旋翼无人机实验验证 | 第72-83页 |
| 5.1 引言 | 第72页 |
| 5.2 传感器测量对比实验 | 第72-77页 |
| 5.3 滤波前后效果对比实验 | 第77-79页 |
| 5.4 串级PID调参实验 | 第79-82页 |
| 5.5 本章小结 | 第82-83页 |
| 第六章 总结与展望 | 第83-85页 |
| 6.1 总结 | 第83页 |
| 6.2 展望 | 第83-85页 |
| 参考文献 | 第85-89页 |
| 致谢 | 第89-90页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第90-91页 |
