| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第11-20页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析 | 第12-18页 |
| 1.2.1 国内外四旋翼无人机的研究现状 | 第12-15页 |
| 1.2.2 基于 MEMS 的惯性航姿测量研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.3 四旋翼无人机飞行控制技术研究现状 | 第16-18页 |
| 1.3 本文的主要研究内容 | 第18-20页 |
| 第2章 四旋翼无人机总体设计与系统建模 | 第20-37页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 四旋翼无人机系统总体设计 | 第20-23页 |
| 2.2.1 无人机平台设计 | 第20-22页 |
| 2.2.2 硬件系统总体设计 | 第22-23页 |
| 2.2.3 软件系统总体设计 | 第23页 |
| 2.3 四旋翼无人机飞行原理与系统建模 | 第23-36页 |
| 2.3.1 四旋翼无人机飞行原理 | 第23-25页 |
| 2.3.2 无人机飞行姿态描述与定义 | 第25-28页 |
| 2.3.3 四旋翼无人机系统建模 | 第28-29页 |
| 2.3.4 四旋翼无人机系统参数辨识 | 第29-36页 |
| 2.4 本章小结 | 第36-37页 |
| 第3章 四旋翼无人机软硬件系统设计与实现 | 第37-55页 |
| 3.1 引言 | 第37页 |
| 3.2 硬件系统设计与实现 | 第37-46页 |
| 3.2.1 硬件系统总体设计 | 第37-38页 |
| 3.2.2 航姿参考系统硬件设计 | 第38-43页 |
| 3.2.3 飞行控制系统硬件设计 | 第43-46页 |
| 3.3 软件系统设计与实现 | 第46-54页 |
| 3.3.1 软件系统层次结构设计 | 第46页 |
| 3.3.2 系统底层驱动程序设计 | 第46-49页 |
| 3.3.3 μC/OS-III 实时操作系统移植 | 第49-51页 |
| 3.3.4 航姿参考系统程序设计 | 第51-53页 |
| 3.3.5 飞行控制系统程序设计 | 第53-54页 |
| 3.4 本章小结 | 第54-55页 |
| 第4章 四旋翼无人机航姿测量设计与实现 | 第55-68页 |
| 4.1 引言 | 第55页 |
| 4.2 航姿参考系统描述 | 第55-56页 |
| 4.3 MEMS 器件校准与前置低通滤波器设计 | 第56-61页 |
| 4.3.1 陀螺仪校准 | 第56-57页 |
| 4.3.2 加速度计校准 | 第57-59页 |
| 4.3.3 磁强计校准 | 第59-60页 |
| 4.3.4 前置低通滤波器设计 | 第60-61页 |
| 4.4 基于 EKF 的航姿测量设计 | 第61-63页 |
| 4.4.1 EKF 时间更新 | 第62页 |
| 4.4.2 EKF 测量更新 | 第62-63页 |
| 4.5 航姿参考系统调试 | 第63-67页 |
| 4.5.1 静态条件下调试分析 | 第64-65页 |
| 4.5.2 动态条件下调试分析 | 第65-67页 |
| 4.6 本章小结 | 第67-68页 |
| 第5章 四旋翼无人机控制算法设计与实现 | 第68-79页 |
| 5.1 引言 | 第68页 |
| 5.2 飞行控制系统分析 | 第68页 |
| 5.3 姿态控制器设计 | 第68-73页 |
| 5.3.1 PD 姿态控制器设计 | 第70-71页 |
| 5.3.2 滑模姿态控制器设计 | 第71-73页 |
| 5.4 位置控制器设计 | 第73-74页 |
| 5.5 飞行控制系统调试 | 第74-78页 |
| 5.5.1 姿态控制器调试 | 第74-77页 |
| 5.5.2 位置控制器调试 | 第77-78页 |
| 5.6 本章小结 | 第78-79页 |
| 结论 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-86页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 | 第86-88页 |
| 致谢 | 第88-89页 |
| 个人简历 | 第89页 |