基于倾转旋翼无人机的控制系统研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 论文的研究背景、目的及意义 | 第9-11页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第9-10页 |
| 1.1.2 研究目的 | 第10页 |
| 1.1.3 研究意义 | 第10-11页 |
| 1.2 倾转旋翼无人机的国内外发展及研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.1 倾转旋翼国外发展及研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 倾转旋翼国内发展及研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 本文主要的研究内容 | 第13-15页 |
| 第2章 倾转旋翼无人机的动力学建模 | 第15-27页 |
| 2.1 无人机的飞行模式和飞行原理 | 第15-17页 |
| 2.1.1 飞行模式 | 第15-16页 |
| 2.1.2 飞行原理 | 第16-17页 |
| 2.2 建模所需的坐标系 | 第17-19页 |
| 2.2.1 建立坐标系 | 第17-19页 |
| 2.2.2 坐标系之间的转化 | 第19页 |
| 2.3 多旋翼模式的动力学建模 | 第19-21页 |
| 2.4 过渡过程模式的动力学建模 | 第21-25页 |
| 2.5 固定翼模式的动力学建模 | 第25-26页 |
| 2.6 本章小结 | 第26-27页 |
| 第3章 倾转旋翼无人机的硬件选型及搭建 | 第27-35页 |
| 3.1 飞控板的原理和结构 | 第27-32页 |
| 3.1.1 飞控板硬件结构 | 第27页 |
| 3.1.2 主控芯片的选型和介绍 | 第27-28页 |
| 3.1.3 传感器的选型和介绍 | 第28-30页 |
| 3.1.4 搭配飞控板外部设备选型 | 第30-32页 |
| 3.2 动力系统的选型和搭建 | 第32-34页 |
| 3.2.1 动力系统的概述 | 第32页 |
| 3.2.2 电机、螺旋桨和倾转舵机的选型 | 第32-33页 |
| 3.2.3 电池的选择 | 第33页 |
| 3.2.4 电调的选择 | 第33-34页 |
| 3.3 本章小结 | 第34-35页 |
| 第4章 倾转旋翼无人机的控制器设计 | 第35-49页 |
| 4.1 控制器概述 | 第35-36页 |
| 4.2 动力学模型的参数 | 第36-38页 |
| 4.2.1 转动惯量 | 第36页 |
| 4.2.2 电机的传递函数 | 第36-37页 |
| 4.2.3 电调的传递函数 | 第37页 |
| 4.2.4 舵机的传递函数 | 第37-38页 |
| 4.3 多旋翼模式下的控制器设计 | 第38-45页 |
| 4.3.1 俯仰角的控制器 | 第38-40页 |
| 4.3.2 滚转角的控制器 | 第40-41页 |
| 4.3.3 偏航角的控制器 | 第41-43页 |
| 4.3.4 位置控制器 | 第43页 |
| 4.3.5 仿真 | 第43-45页 |
| 4.4 过渡过程的控制器设计 | 第45-49页 |
| 4.4.1 控制回路 | 第45-46页 |
| 4.4.2 粒子群算法 | 第46-47页 |
| 4.4.3 仿真 | 第47-49页 |
| 第5章 倾转旋翼无人机控制系统软件设计与实验 | 第49-69页 |
| 5.1 飞控板整体的软件设计原理 | 第49-51页 |
| 5.2 无线通信模块 | 第51-53页 |
| 5.2.1 飞控板与地面站之间的通信模块 | 第51-52页 |
| 5.2.2 飞控板与遥控器之间的通信模块 | 第52-53页 |
| 5.3 姿态估计软件设计 | 第53-57页 |
| 5.3.1 四元数与欧拉角 | 第53-54页 |
| 5.3.2 互补滤波算法 | 第54-57页 |
| 5.4 位置估计软件设计 | 第57-58页 |
| 5.5 姿态位置控制软件设计 | 第58-59页 |
| 5.6 倾转旋翼无人机试飞实验 | 第59-69页 |
| 5.6.1 地面站各模块校准 | 第59-61页 |
| 5.6.2 飞行器结构 | 第61-62页 |
| 5.6.3 实际飞行试验 | 第62-65页 |
| 5.6.4 分析飞行实验数据 | 第65-69页 |
| 第6章 总结与展望 | 第69-70页 |
| 6.1 总结 | 第69页 |
| 6.2 展望 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-73页 |
| 致谢 | 第73页 |
