基于Arduino兼容的Stm32单片机的四旋翼飞行器设计
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| Directory | 第9-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-16页 |
| 1.1 选题背景 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.1 国内四旋翼飞行器的研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 国外四轴飞行器的研究现状 | 第13页 |
| 1.3 四旋翼飞行器主要优点和技术难点 | 第13-14页 |
| 1.3.1 四旋翼飞行器主要优点 | 第13-14页 |
| 1.3.2 四轴飞行器的技术难点 | 第14页 |
| 1.4 本文研究的主要内容 | 第14-15页 |
| 1.5 本文结构安排 | 第15-16页 |
| 第二章 四轴飞行器飞行原理、飞行姿态及滤波算法 | 第16-41页 |
| 2.1 四轴飞行器的飞行原理 | 第16-20页 |
| 2.2 四轴飞行器姿态的表示和运算 | 第20-25页 |
| 2.2.1 坐标系统的建立 | 第20-22页 |
| 2.2.2 四轴飞行器飞行姿态的表示和换算 | 第22-25页 |
| 2.3 滤波算法以及修正融合 | 第25-40页 |
| 2.3.1 卡尔曼滤波 | 第28-36页 |
| 2.3.2 互补滤波算法 | 第36-40页 |
| 2.4 本章小结 | 第40-41页 |
| 第三章 四轴飞行器的软硬件系统架构 | 第41-55页 |
| 3.1 硬件结构框图 | 第41-42页 |
| 3.2 硬件电路设计 | 第42-52页 |
| 3.2.1 电机及其驱动电路 | 第42-44页 |
| 3.2.2 控制电路部分及传感器模块 | 第44-52页 |
| 3.3 系统板实物图 | 第52-53页 |
| 3.4 软件框图及思路 | 第53-54页 |
| 3.5 本章小结 | 第54-55页 |
| 第四章 飞行姿态控制算法实现 | 第55-75页 |
| 4.1 软件初始化过程 | 第55-57页 |
| 4.2 四元数法及其姿态解算的算法实现 | 第57-64页 |
| 4.2.1 四元数运算及四元数转欧拉角算法流程 | 第58-60页 |
| 4.2.2 四元数运算流程 | 第60-61页 |
| 4.2.3 卡尔曼滤波的算法实现 | 第61-64页 |
| 4.3 PID算法、参数整定及其控制 | 第64-70页 |
| 4.3.1 PID算法的原理 | 第64-66页 |
| 4.3.2 四轴飞行器的PID调节原理 | 第66-68页 |
| 4.3.3 四轴飞行器PID参数的整定 | 第68-70页 |
| 4.4 四轴飞行器平飞实测数据及分析 | 第70-74页 |
| 4.4.1 加速度计数据波形及分析 | 第71-72页 |
| 4.4.2 陀螺仪数据波形及分析 | 第72-73页 |
| 4.4.3 卡尔曼滤波融合后实测波形 | 第73-74页 |
| 4.5 本章小结 | 第74-75页 |
| 第五章 总结与展望 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-78页 |
| 致谢 | 第78页 |
