基于Cortex-M4的小型四旋翼飞行器设计
| 中文摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 第一章 引言 | 第7-11页 |
| 1.1 课题背景 | 第7页 |
| 1.2 四旋翼飞行器发展历史及国内外研究现状 | 第7-10页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第10-11页 |
| 第二章 四旋翼飞行器数学建模及控制原理 | 第11-21页 |
| 2.1 四旋翼飞行器控制原理概述 | 第11-13页 |
| 2.2 参考坐标系的建立及变换 | 第13-15页 |
| 2.3 螺旋桨动力学特性 | 第15页 |
| 2.4 无刷直流电机的控制模型 | 第15-16页 |
| 2.5 四旋翼飞行器刚体动力学方程 | 第16-19页 |
| 2.6 PID控制器 | 第19-20页 |
| 2.7 本章小结 | 第20-21页 |
| 第三章 四旋翼飞行器硬件设计 | 第21-37页 |
| 3.1 四旋翼飞行器的总体结构 | 第21-22页 |
| 3.2 主控制板模块 | 第22-24页 |
| 3.2.1 控制器芯片 | 第22-23页 |
| 3.2.2 主控制板供电电路 | 第23-24页 |
| 3.3 无刷直流电机电子调速模块 | 第24-28页 |
| 3.3.1 反电动势过零检测电路 | 第24-25页 |
| 3.3.2 消磁事件 | 第25-26页 |
| 3.3.3 三相全桥驱动电路 | 第26-27页 |
| 3.3.4 IIC总线逻辑电平转换电路 | 第27-28页 |
| 3.4 惯性测量模块 | 第28-30页 |
| 3.4.1 九轴运动跟踪芯片MPU9250 | 第28-29页 |
| 3.4.2 SPI总线 | 第29-30页 |
| 3.5 遥控器及接收机模块 | 第30-31页 |
| 3.6 蓝牙串口通讯模块 | 第31-32页 |
| 3.7 本章小结 | 第32-37页 |
| 第四章 四旋翼飞行器软件设计 | 第37-52页 |
| 4.1 电子调速器软件主程序设计 | 第37-43页 |
| 4.1.1 电机启动程序设计 | 第38-39页 |
| 4.1.2 过零检测和换相程序设计 | 第39-40页 |
| 4.1.3 IIC通信程序设计 | 第40-41页 |
| 4.1.4 PWM程序设计 | 第41-43页 |
| 4.2 PPM信号解调程序设计 | 第43-44页 |
| 4.3 姿态数据采集程序设计 | 第44-47页 |
| 4.3.1 SPI总线初始化 | 第44-45页 |
| 4.3.2 MPU9250初始化 | 第45-46页 |
| 4.3.3 姿态数据的采集 | 第46-47页 |
| 4.4 数据融合程序设计 | 第47-49页 |
| 4.5 PI控制器设计 | 第49-50页 |
| 4.6 主程序设计 | 第50-51页 |
| 4.7 本章小结 | 第51-52页 |
| 第五章 总结与展望 | 第52-56页 |
| 5.1 系统测试 | 第52-54页 |
| 5.2 总结 | 第54-55页 |
| 5.3 展望 | 第55-56页 |
| 参考文献 | 第56-59页 |
| 致谢 | 第59-60页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第60页 |
