四旋翼飞行器姿态控制系统的研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第12-18页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-16页 |
| 1.2.1 国外四旋翼飞行器的研究现状 | 第15页 |
| 1.2.2 国内四旋翼飞行器的研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3 本文的研究目标及内容 | 第16-17页 |
| 1.4 论文结构安排 | 第17-18页 |
| 第2章 四旋翼飞行器的总体结构和基本原理 | 第18-22页 |
| 2.1 四旋翼飞行器的总体结构 | 第18-19页 |
| 2.1.1 四旋翼飞行器的结构形式 | 第18页 |
| 2.1.2 四旋翼飞行器的结构分析 | 第18-19页 |
| 2.2 四旋翼飞行器的基本原理 | 第19-21页 |
| 2.3 本章小结 | 第21-22页 |
| 第3章 飞行姿态及航姿参考系统 | 第22-32页 |
| 3.1 飞行器的坐标系及姿态 | 第22-23页 |
| 3.2 飞行器姿态的描述与运算 | 第23-30页 |
| 3.2.1 欧拉角法 | 第23-25页 |
| 3.2.2 方向余弦法 | 第25-28页 |
| 3.2.3 四元数法 | 第28-30页 |
| 3.3 本章小结 | 第30-32页 |
| 第4章 姿态控制系统的硬件设计 | 第32-44页 |
| 4.1 系统硬件的总体设计 | 第32-33页 |
| 4.2 系统的方案选型 | 第33-39页 |
| 4.2.1 控制器选型 | 第33-34页 |
| 4.2.2 传感器选型 | 第34-37页 |
| 4.2.3 电池及电机选型 | 第37页 |
| 4.2.4 螺旋桨选型 | 第37-38页 |
| 4.2.5 电机驱动器选型 | 第38-39页 |
| 4.3 系统的硬件电路设计 | 第39-43页 |
| 4.3.1 传感器模块电路设计 | 第39-41页 |
| 4.3.2 控制器模块电路设计 | 第41页 |
| 4.3.3 电源管理模块电路设计 | 第41-42页 |
| 4.3.4 串口通信模块电路设计 | 第42页 |
| 4.3.5 系统的硬件实物图 | 第42-43页 |
| 4.4 本章小结 | 第43-44页 |
| 第5章 姿态控制系统的软件设计 | 第44-50页 |
| 5.1 系统软件的总体设计 | 第44-45页 |
| 5.2 遥控PPM信号解码 | 第45-46页 |
| 5.3 数据采集及处理程序设计 | 第46-49页 |
| 5.4 本章小结 | 第49-50页 |
| 第6章 四旋翼飞行器的姿态算法 | 第50-63页 |
| 6.1 滤波算法及姿态融合 | 第50-54页 |
| 6.1.1 卡尔曼滤波算法 | 第50-52页 |
| 6.1.2 扩展卡尔曼滤波算法 | 第52-54页 |
| 6.2 系统模型的建立及仿真 | 第54-60页 |
| 6.2.1 飞行器的姿态运动方程 | 第54-55页 |
| 6.2.2 系统传感器测量模型 | 第55-56页 |
| 6.2.3 姿态算法的系统方程 | 第56-57页 |
| 6.2.4 数据仿真分析 | 第57-60页 |
| 6.3 系统的PID控制算法及参数整定 | 第60-62页 |
| 6.3.1 系统PID控制算法的基本原理 | 第60-62页 |
| 6.3.2 系统PID控制算法的参数整定 | 第62页 |
| 6.4 本章小结 | 第62-63页 |
| 结论与展望 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-68页 |
| 附录 系统硬件原理图 | 第68-69页 |
| 硕士期间发表的论文 | 第69页 |
| 硕士期间取得的专利 | 第69-70页 |
| 致谢 | 第70页 |
