| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第9-14页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 四旋翼飞行器国内外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第12-13页 |
| 1.4 本文组织结构 | 第13-14页 |
| 2 四旋翼飞行器飞行原理及姿态表述 | 第14-19页 |
| 2.1 四旋翼飞行器飞行原理 | 第14-15页 |
| 2.2 四旋翼飞行器姿态描述的数学模型 | 第15-18页 |
| 2.2.1 惯性坐标系和机体坐标系 | 第15-16页 |
| 2.2.2 姿态表述的数学模型 | 第16-18页 |
| 2.3 本章小结 | 第18-19页 |
| 3 四旋翼飞行器飞行控制系统的硬件设计 | 第19-31页 |
| 3.1 四旋翼飞行器的硬件整体架构设计 | 第19-20页 |
| 3.2 电机驱动模块设计 | 第20-22页 |
| 3.3 主控制系统模块设计 | 第22-23页 |
| 3.4 姿态传感器模块硬件设计 | 第23-25页 |
| 3.5 飞行器自主定位模块设计 | 第25-29页 |
| 3.6 四旋翼飞行器整体控制设计 | 第29-30页 |
| 3.7 本章小结 | 第30-31页 |
| 4 四旋翼飞行器飞行控制系统的软件设计 | 第31-43页 |
| 4.1 PID控制原理 | 第31-33页 |
| 4.1.1 经典PID控制 | 第31-32页 |
| 4.1.2 串级PID控制 | 第32-33页 |
| 4.2 四旋翼飞行器软件结构设计 | 第33-34页 |
| 4.2.1 功能模块设计 | 第33-34页 |
| 4.2.2 飞行控制的基本流程 | 第34页 |
| 4.3 姿态控制模块的详细设计 | 第34-38页 |
| 4.3.1 姿态传感器数据处理 | 第34-36页 |
| 4.3.2 姿态飞行控制 | 第36-37页 |
| 4.3.3 位置式双闭合PID控制姿态控制的参数设置 | 第37-38页 |
| 4.4 室内定位控制模块详细设计 | 第38-42页 |
| 4.4.1 飞行器高度定位控制设计 | 第38-40页 |
| 4.4.2 飞行器水平定位控制设计 | 第40-42页 |
| 4.5 本章小结 | 第42-43页 |
| 5 四旋翼飞行器飞行控制系统的测试 | 第43-50页 |
| 5.1 Arduino IDE编译器 | 第43页 |
| 5.2 四旋翼飞行器的软件实现 | 第43-46页 |
| 5.2.1 超声波传感器数据的滤波 | 第43-44页 |
| 5.2.2 运动处理传感器数据的误差处理 | 第44-45页 |
| 5.2.3 视觉传感器数据的调节 | 第45-46页 |
| 5.2.4 双闭合PID控制 | 第46页 |
| 5.3 四旋翼飞行器的系统测试 | 第46-49页 |
| 5.3.1 测试步骤 | 第46-47页 |
| 5.3.2 姿态控制功能的测试 | 第47-48页 |
| 5.3.3 室内自主定点功能测试 | 第48-49页 |
| 5.4 本章小结 | 第49-50页 |
| 6 总结与展望 | 第50-52页 |
| 6.1 总结 | 第50页 |
| 6.2 展望 | 第50-52页 |
| 致谢 | 第52-53页 |
| 参考文献 | 第53-56页 |
| 附录 | 第56-66页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第66页 |