四旋翼无人飞行器的飞行姿态控制研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题的背景和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.3 论文主要研究工作 | 第15-18页 |
| 第2章 四旋翼无人飞行器运动原理及模型 | 第18-38页 |
| 2.1 四旋翼飞行器运动原理简介 | 第18-21页 |
| 2.2 飞行器的数学建模 | 第21-27页 |
| 2.2.1 坐标系定义 | 第21-22页 |
| 2.2.2 坐标系转换 | 第22-23页 |
| 2.2.3 四旋翼飞行器运动模型 | 第23-26页 |
| 2.2.4 四旋翼飞行器六自由度运动方程 | 第26-27页 |
| 2.3 四元数解算 | 第27-33页 |
| 2.3.1 姿态的四元数表示 | 第28-30页 |
| 2.3.2 四元数微分方程求解 | 第30-31页 |
| 2.3.3 四元数姿态解算实现 | 第31-33页 |
| 2.4 PID控制算法 | 第33-35页 |
| 2.5 本章小结 | 第35-38页 |
| 第3章 四旋翼无人飞行器硬件系统设计 | 第38-48页 |
| 3.1 四旋翼飞行器硬件平台组成 | 第38-40页 |
| 3.1.1 四旋翼飞行器的机架 | 第38页 |
| 3.1.2 四旋翼飞行器的电机及调速器 | 第38-40页 |
| 3.2 飞行器控制系统硬件设计 | 第40-46页 |
| 3.2.1 主控制器电路 | 第40-42页 |
| 3.2.2 电子罗盘电路 | 第42-43页 |
| 3.2.3 惯性测量电路 | 第43-44页 |
| 3.2.4 GPS模块 | 第44-45页 |
| 3.2.5 气压计电路 | 第45页 |
| 3.2.6 电源电路设计 | 第45-46页 |
| 3.3 本章小结 | 第46-48页 |
| 第4章 飞行器控制系统软件设计 | 第48-60页 |
| 4.1 开发环境 | 第48-49页 |
| 4.2 程序总体设计 | 第49-50页 |
| 4.3 初始化程序 | 第50-51页 |
| 4.4 姿态数据获取 | 第51-53页 |
| 4.4.1 I2C通信 | 第51-53页 |
| 4.4.2 传感器数据采集 | 第53页 |
| 4.5 位置数据读取 | 第53-57页 |
| 4.5.1 高度数据采集 | 第53-55页 |
| 4.5.2 水平位置数据采集 | 第55-57页 |
| 4.6 四元数姿态解算 | 第57页 |
| 4.7 PWM控制量输出 | 第57-58页 |
| 4.8 本章小结 | 第58-60页 |
| 第5章 四旋翼无人飞行器的实现 | 第60-70页 |
| 5.1 传感器校准 | 第61页 |
| 5.2 单轴PID调试 | 第61-66页 |
| 5.2.1 图形化调试方法 | 第62页 |
| 5.2.2 PID参数整定 | 第62-66页 |
| 5.3 飞行测试 | 第66-68页 |
| 5.4 本章小结 | 第68-70页 |
| 结论 | 第70-72页 |
| 参考文献 | 第72-76页 |
| 附录 | 第76-78页 |
| 致谢 | 第78页 |
