四旋翼飞行器的跟踪控制研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第12页 |
| 1.3 四旋翼的关键理论 | 第12-15页 |
| 1.3.1 跟踪控制器 | 第12-13页 |
| 1.3.2 控制算法 | 第13-15页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第15-16页 |
| 第2章 四旋翼的工作原理及建模 | 第16-26页 |
| 2.1 四旋翼的工作原理 | 第16-17页 |
| 2.2 四旋翼飞行器六自由度运动学方程 | 第17-25页 |
| 2.2.1 坐标系的定义 | 第17-18页 |
| 2.2.2 坐标变换矩阵 | 第18-20页 |
| 2.2.3 六自由度方程式的建立 | 第20-23页 |
| 2.2.4 四旋翼飞行器动力学建模 | 第23-25页 |
| 2.3 本章小结 | 第25-26页 |
| 第3章 跟踪控制算法的设计与仿真研究 | 第26-40页 |
| 3.1 不考虑干扰抑制控制器的设计 | 第26-35页 |
| 3.1.1 逆系统理论及动态逆方法简介 | 第26-28页 |
| 3.1.2 跟踪控制器结构分析 | 第28-30页 |
| 3.1.3 跟踪控制器设计 | 第30-32页 |
| 3.1.4 仿真结果分析 | 第32-35页 |
| 3.2 考虑干扰抑制的控制器的设计 | 第35-39页 |
| 3.2.1 自适应控制介绍 | 第35-36页 |
| 3.2.2 跟踪控制器设计 | 第36-37页 |
| 3.2.3 仿真结果分析 | 第37-39页 |
| 3.3 本章小结 | 第39-40页 |
| 第4章 四旋翼飞行器控制系统硬件平台的设计 | 第40-53页 |
| 4.1 硬件系统框架 | 第40-41页 |
| 4.2 飞行器各个组成部分的选型及设计 | 第41-42页 |
| 4.2.1 机架的选型 | 第41页 |
| 4.2.2 机体部件选型 | 第41页 |
| 4.2.3 遥控器的选型 | 第41-42页 |
| 4.3 主控单元的设计 | 第42-51页 |
| 4.3.1 电源电路设计 | 第42-43页 |
| 4.3.2 SWD接口设计 | 第43-44页 |
| 4.3.3 时钟电路设计 | 第44页 |
| 4.3.4 启动模式电路设计 | 第44-45页 |
| 4.3.5 复位电路设计 | 第45页 |
| 4.3.6 其他电路设计 | 第45页 |
| 4.3.7 传感器的设计 | 第45-47页 |
| 4.3.8 气压高度计的设计 | 第47页 |
| 4.3.9 GPS模块设计 | 第47-48页 |
| 4.3.10 无线模块设计 | 第48-49页 |
| 4.3.11 串口转USB接口设计 | 第49-50页 |
| 4.3.12 PWM输入输出电路设计 | 第50-51页 |
| 4.4 本章小结 | 第51-53页 |
| 第5章 四旋翼飞行器控制系统软件的设计 | 第53-66页 |
| 5.1 系统软件设计介绍 | 第53-55页 |
| 5.1.1 开发环境介绍 | 第53页 |
| 5.1.2 软件设计总体思想及架构 | 第53-55页 |
| 5.2 飞行控制系统软件设计 | 第55-62页 |
| 5.2.1 IIC总线通信软件驱动 | 第55-56页 |
| 5.2.2 姿态检测传感器驱动 | 第56-58页 |
| 5.2.3 四元数姿态融合算法 | 第58-60页 |
| 5.2.4 无线传输通信协议 | 第60-62页 |
| 5.3 飞行试验 | 第62-65页 |
| 5.3.1 地面站介绍 | 第62-63页 |
| 5.3.2 实验分析 | 第63-65页 |
| 5.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 结论 | 第66-67页 |
| 参考文献 | 第67-72页 |
| 攻读学位期间取得的学术成果 | 第72-73页 |
| 致谢 | 第73页 |
