四旋翼飞行器姿态融合及控制算法的仿真与实验研究
| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 | 第13-16页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第16-21页 |
| 1.2.1 四旋翼飞行器研究现状 | 第16-17页 |
| 1.2.2 动力学建模及航姿测量研究现状 | 第17-18页 |
| 1.2.3 飞控系统研究现状 | 第18-21页 |
| 1.3 本文的主要研究工作和章节安排 | 第21-25页 |
| 1.3.1 论文解决的技术难点 | 第21-22页 |
| 1.3.2 章节安排 | 第22-25页 |
| 第二章 四旋翼飞行器的理论研究及总体设计 | 第25-41页 |
| 2.1 飞行原理分析 | 第25-26页 |
| 2.2 动力学建模 | 第26-30页 |
| 2.3 电机模型 | 第30-31页 |
| 2.4 四旋翼飞行器系统设计及硬件选型 | 第31-39页 |
| 2.4.1 系统总体设计 | 第31-32页 |
| 2.4.2 主控模块 | 第32-34页 |
| 2.4.3 惯性测量单元 | 第34-36页 |
| 2.4.4 驱动单元 | 第36-37页 |
| 2.4.5 图像采集单元 | 第37-38页 |
| 2.4.6 硬件平台搭建 | 第38-39页 |
| 2.5 上位机LabVIEW软件开发环境 | 第39-40页 |
| 2.6 本章小结 | 第40-41页 |
| 第三章 姿态融合算法的优化与仿真研究 | 第41-57页 |
| 3.1 互补滤波的优化 | 第41-42页 |
| 3.2 卡尔曼滤波（KF）的数学推导及应用 | 第42-48页 |
| 3.3 自适应互补滤波与KF仿真对比分析 | 第48-50页 |
| 3.4 扩展卡尔曼滤波（EKF）算法 | 第50-51页 |
| 3.5 无迹卡尔曼滤波（UKF）算法 | 第51-54页 |
| 3.6 EKF和UKF仿真对比分析 | 第54-55页 |
| 3.7 本章小结 | 第55-57页 |
| 第四章 飞行控制算法的设计与仿真 | 第57-67页 |
| 4.1 PID姿态控制器 | 第57-60页 |
| 4.2 李雅普诺夫姿态控制器 | 第60-62页 |
| 4.3 LQR姿态控制器 | 第62-64页 |
| 4.4 仿真实验对比分析 | 第64-66页 |
| 4.5 本章小结 | 第66-67页 |
| 第五章 四旋翼飞行器的软件测试及系统调试 | 第67-79页 |
| 5.1 软件设计与测试 | 第67-74页 |
| 5.1.1 数据采集与通信 | 第68-69页 |
| 5.1.2 无迹卡尔曼滤波测试 | 第69-72页 |
| 5.1.3 PID控制测试 | 第72-73页 |
| 5.1.4 电调测试 | 第73-74页 |
| 5.2 视频图像采集 | 第74-75页 |
| 5.3 系统调试 | 第75-77页 |
| 5.4 本章小结 | 第77-79页 |
| 第六章 总结与展望 | 第79-81页 |
| 参考文献 | 第81-87页 |
| 致谢 | 第87-89页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第89页 |
