四轴飞行器飞控系统的设计和研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 第1章 绪论 | 第8-16页 |
| 1.1 课题来源及研究背景 | 第8-9页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第8页 |
| 1.1.2 课题研究背景 | 第8页 |
| 1.1.3 四轴飞行器介绍 | 第8-9页 |
| 1.1.4 发展前景及研究意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究历史和现状 | 第9-14页 |
| 1.2.1 四轴飞行器的发展历史 | 第9-12页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第14-15页 |
| 1.4 本章小结 | 第15-16页 |
| 第2章 四轴飞行器的工作原理 | 第16-27页 |
| 2.1 四轴飞行器的结构组成 | 第16-18页 |
| 2.2 四轴飞行器的飞行原理 | 第18-20页 |
| 2.3 四轴飞行器姿态的表示 | 第20-22页 |
| 2.4 飞行器的姿态解算 | 第22-25页 |
| 2.5 PID控制器的简介 | 第25-26页 |
| 2.6 本章小结 | 第26-27页 |
| 第3章 四轴飞行器硬件电路设计 | 第27-42页 |
| 3.1 引言 | 第27页 |
| 3.2 飞控主要电子元器件的选型 | 第27-31页 |
| 3.2.1 主控芯片的选型 | 第27-28页 |
| 3.2.2 陀螺仪和加速度计的选型 | 第28-29页 |
| 3.2.3 磁力计的选型 | 第29-30页 |
| 3.2.4 气压计的选型 | 第30-31页 |
| 3.3 四轴飞行器飞控硬件的设计 | 第31-40页 |
| 3.3.1 四轴飞行器飞控的框架 | 第31页 |
| 3.3.2 主控模块 | 第31-33页 |
| 3.3.3 电源管理模块 | 第33-34页 |
| 3.3.4 系统功能模块电路 | 第34-35页 |
| 3.3.5 监控保护模块电路 | 第35-36页 |
| 3.3.6 MPU6050模块 | 第36-37页 |
| 3.3.7 HMC5883L模块 | 第37-38页 |
| 3.3.8 MS5611模块 | 第38-39页 |
| 3.3.9 外部接口模块 | 第39页 |
| 3.3.10 PWM输入输出模块 | 第39-40页 |
| 3.4 主控电路板的PCB设计 | 第40-41页 |
| 3.4.1 飞控PCB板的元器件的布局 | 第40页 |
| 3.4.2 飞控PCB板的布线 | 第40-41页 |
| 3.5 本章小结 | 第41-42页 |
| 第4章 四轴飞行器控制软件的设计 | 第42-64页 |
| 4.1 引言 | 第42页 |
| 4.2 软件系统总体规划 | 第42-44页 |
| 4.2.1 μC/OS-II系统 | 第42-43页 |
| 4.2.2 软件系统构架 | 第43-44页 |
| 4.3 上位机通信程序 | 第44-45页 |
| 4.4 遥控器接收机信号处理程序 | 第45-47页 |
| 4.5 传感器数据读取程序 | 第47-51页 |
| 4.5.1 MPU6050数据读取 | 第47-48页 |
| 4.5.2 气压计数据读取 | 第48-49页 |
| 4.5.3 磁力计数据读取 | 第49-51页 |
| 4.6 存储程序 | 第51-52页 |
| 4.7 四元数姿态融合任务 | 第52-57页 |
| 4.8 高度数据的融合 | 第57-59页 |
| 4.8.1 基于互补滤波高度融合 | 第57-59页 |
| 4.9 四轴飞行器控制电机输出程序设计 | 第59-62页 |
| 4.9.1 定高模式下油门的调节 | 第62页 |
| 4.9.2 电机控制量的计算 | 第62页 |
| 4.10 上位机调试软件 | 第62-63页 |
| 4.11 本章小结 | 第63-64页 |
| 第5章 样机制作与调试 | 第64-72页 |
| 5.1 引言 | 第64页 |
| 5.2 材料选型 | 第64-65页 |
| 5.3 四轴飞行器的PID参数调试 | 第65-70页 |
| 5.3.1 PID控制中PID参数的作用 | 第65页 |
| 5.3.2 PID参数的调试的模型建立 | 第65-70页 |
| 5.4 四轴飞行器飞行实验与性能测试 | 第70-71页 |
| 5.5 本章小结 | 第71-72页 |
| 第6章 总结与展望 | 第72-74页 |
| 6.1 本文总结 | 第72页 |
| 6.2 研究展望 | 第72-74页 |
| 致谢 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-78页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第78页 |
