基于PIDNN的四轴飞行器姿态控制系统的研究与实现
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 课题的来源 | 第12页 |
| 1.2 研究的背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.3 四轴飞行器相关研究现状 | 第13-18页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第13-18页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第18页 |
| 1.4 本文的研究内容及组织结构 | 第18-20页 |
| 2 四轴飞行器工作原理 | 第20-32页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 四轴飞行器的结构框架及运动原理 | 第20-26页 |
| 2.2.1 结构框架 | 第20-21页 |
| 2.2.2 坐标系的建立 | 第21-22页 |
| 2.2.3 运动原理 | 第22-26页 |
| 2.3 四轴飞行器的动态模型的建立 | 第26-31页 |
| 2.3.1 坐标系的转换 | 第26-27页 |
| 2.3.2 四轴飞行器动力学分析 | 第27-29页 |
| 2.3.3 四轴飞行器动力学方程 | 第29-31页 |
| 2.4 本章小结 | 第31-32页 |
| 3 四轴飞行器控制系统硬件设计 | 第32-43页 |
| 3.1 系统总体结构 | 第32页 |
| 3.2 飞行控制系统硬件设计 | 第32-40页 |
| 3.2.1 主控制器模块 | 第32-33页 |
| 3.2.2 电源模块 | 第33-35页 |
| 3.2.3 传感器模块 | 第35-39页 |
| 3.2.4 电机驱动模块 | 第39-40页 |
| 3.2.5 无线通信模块 | 第40页 |
| 3.3 无线遥控系统硬件设计 | 第40-42页 |
| 3.3.1 主控模块 | 第41页 |
| 3.3.2 电源模块 | 第41页 |
| 3.3.3 串口通信模块 | 第41页 |
| 3.3.4 模拟量与开关量输入模块 | 第41-42页 |
| 3.3.5 其他模块 | 第42页 |
| 3.4 本章小结 | 第42-43页 |
| 4 四轴飞行器控制系统软件设计 | 第43-59页 |
| 4.1 操作系统平台搭建 | 第43-50页 |
| 4.1.1 Cortex-M3内核工作原理 | 第43-46页 |
| 4.1.2 μC/OS-Ⅱ操作系统移植 | 第46-50页 |
| 4.2 系统软件总体设计 | 第50-51页 |
| 4.3 无线通信设计 | 第51-53页 |
| 4.4 传感器数据采集与姿态解算 | 第53-56页 |
| 4.4.1 传感器数据采集 | 第53-54页 |
| 4.4.2 飞行器姿态解算 | 第54-56页 |
| 4.5 姿态控制程序设计 | 第56-57页 |
| 4.6 串口数据传输设计 | 第57-58页 |
| 4.7 本章小结 | 第58-59页 |
| 5 四轴飞行器控制算法研究与设计 | 第59-76页 |
| 5.1 经典PID控制原理 | 第59-61页 |
| 5.1.1 模拟PID控制 | 第59-60页 |
| 5.1.2 数字PID控制 | 第60-61页 |
| 5.2 PID神经元网络控制 | 第61-68页 |
| 5.2.1 PID神经元网络结构 | 第62-63页 |
| 5.2.2 PIDNN前向通路算法设计 | 第63-65页 |
| 5.2.3 网络反传算法设计 | 第65-66页 |
| 5.2.4 连接权值的初始化 | 第66页 |
| 5.2.5 姿态方程的建立 | 第66-68页 |
| 5.3 仿真结果分析及算法优化 | 第68-72页 |
| 5.3.1 PIDNN控制结果分析 | 第68-70页 |
| 5.3.2 增加动量项和PID神经元系数 | 第70-71页 |
| 5.3.3 基于PSO权值优化的PIDNN控制 | 第71-72页 |
| 5.4 实验测试及结果分析 | 第72-75页 |
| 5.5 本章小结 | 第75-76页 |
| 6 总结及展望 | 第76-78页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第76页 |
| 6.2 展望 | 第76-78页 |
| 参考文献 | 第78-81页 |
| 个人简介 | 第81-82页 |
| 攻读硕士期间的学术活动及成果情况 | 第82页 |
| 已取得的学术成果 | 第82页 |
| 参加科研项目情况 | 第82页 |
| 获奖情况 | 第82页 |
