| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 论文研究目的及意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外发展研究现状 | 第9-13页 |
| 1.2.1 四旋翼飞行器导航系统研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 四旋翼飞行器控制方法研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3 课题研究内容 | 第13-15页 |
| 2 四旋翼飞行器飞行原理和总体设计方案 | 第15-33页 |
| 2.1 飞行器飞行控制原理 | 第15-18页 |
| 2.2 系统总体设计方案 | 第18-20页 |
| 2.3 飞行器动力学模型建立 | 第20-32页 |
| 2.3.1 坐标系及坐标转换矩阵 | 第21-23页 |
| 2.3.2 动力学模型建立 | 第23-31页 |
| 2.3.3 系统仿真模型建立 | 第31-32页 |
| 2.4 小结 | 第32-33页 |
| 3 四旋翼飞行器导航系统研究 | 第33-57页 |
| 3.1 利用加速度和磁阻传感器的飞行器姿态测量 | 第33-37页 |
| 3.1.1 利用加速度传感器获取飞行器载体俯仰角和横滚角 | 第33-35页 |
| 3.1.2 利用磁阻传感器获取飞行器航向角 | 第35-37页 |
| 3.2 基于四元数的捷联惯性导航算法的飞行器姿态解算 | 第37-42页 |
| 3.2.1 四元数的基本概念 | 第37-38页 |
| 3.2.2 矢量坐标变换 | 第38-39页 |
| 3.2.3 四元数法飞行器姿态解算 | 第39-42页 |
| 3.3 卡尔曼滤波器理论 | 第42-47页 |
| 3.3.1 离散型卡尔曼滤波 | 第42-44页 |
| 3.3.2 扩展卡尔曼滤波器 | 第44-47页 |
| 3.4 基于四元数的扩展卡尔曼滤波算法实现 | 第47-51页 |
| 3.4.1 基于四元数的扩展卡尔曼滤波算法 | 第47-50页 |
| 3.4.2 硬件平台搭建 | 第50-51页 |
| 3.4.3 软件算法实现 | 第51页 |
| 3.5 算法验证 | 第51-56页 |
| 3.5.1 基于 LabVIEW 的数据采集平台搭建 | 第51-54页 |
| 3.5.2 实验结果分析 | 第54-56页 |
| 3.6 小结 | 第56-57页 |
| 4 无刷直流电机驱动控制系统设计 | 第57-66页 |
| 4.1 无位置传感器无刷直流电机基本原理 | 第57-60页 |
| 4.1.1 无位置传感器无刷直流电机的组成和工作原理 | 第57-58页 |
| 4.1.2 反电动势法检测转子位置原理 | 第58-60页 |
| 4.1.3 无刷直流电机 PWM 调速原理 | 第60页 |
| 4.2 无刷直流电机驱动系统总体设计 | 第60-61页 |
| 4.3 无刷直流电机驱动系统硬件设计 | 第61-63页 |
| 4.3.1 微处理器选择 | 第61-62页 |
| 4.3.2 无刷电机 MOSFET 驱动电路设计 | 第62页 |
| 4.3.3 转子位置检测电路设计 | 第62-63页 |
| 4.4 无刷直流电机驱动系统软件设计 | 第63-65页 |
| 4.4.1 控制程序设计 | 第63-64页 |
| 4.4.2 无刷直流电机驱动系统调试 | 第64-65页 |
| 4.5 小结 | 第65-66页 |
| 5 四旋翼无人飞行器控制器设计 | 第66-69页 |
| 5.1 PID 控制原理 | 第66-67页 |
| 5.2 仿真分析 | 第67-68页 |
| 5.3 小结 | 第68-69页 |
| 结论 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 在学研究成果 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75页 |
