四旋翼飞行器控制系统的研究与设计
| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题研究背景及科学意义 | 第9-10页 |
| 1.2 四旋翼飞行器的国内外研究现状 | 第10-15页 |
| 1.2.1 发展历史简介 | 第10-12页 |
| 1.2.2 国外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.3 国内研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 本文的研究内容和结构安排 | 第15-17页 |
| 第2章 四旋翼飞行器系统分析与建模 | 第17-35页 |
| 2.1 四旋翼飞行器工作原理 | 第17-20页 |
| 2.2 四旋翼飞行器姿态分析 | 第20-24页 |
| 2.2.1 欧拉角法 | 第20-21页 |
| 2.2.2 方向余弦矩阵 | 第21-23页 |
| 2.2.3 四元数法 | 第23页 |
| 2.2.4 欧拉角、方向余弦矩阵和四元数之间关系 | 第23-24页 |
| 2.3 四旋翼飞行器运动学建模 | 第24-26页 |
| 2.4 四旋翼飞行器动力学建模 | 第26-30页 |
| 2.5 直流电机-螺旋桨建模 | 第30-32页 |
| 2.6 四旋翼飞行器转动惯量 | 第32-34页 |
| 2.7 本章小结 | 第34-35页 |
| 第3章 四旋翼飞行器实验平台设计与搭建 | 第35-47页 |
| 3.1 四旋翼飞行器实验平台设计 | 第35-36页 |
| 3.2 实验平台硬件系统设计方案 | 第36-37页 |
| 3.3 实验平台主要硬件设计 | 第37-46页 |
| 3.3.1 主控芯片及传感器选型 | 第37-38页 |
| 3.3.2 电源模块电路设计 | 第38-39页 |
| 3.3.3 主控制器电路设计 | 第39-41页 |
| 3.3.4 主要硬件接口设计 | 第41-44页 |
| 3.3.5 数传模块设计 | 第44-46页 |
| 3.4 本章小结 | 第46-47页 |
| 第4章 四旋翼飞行器控制算法设计与仿真 | 第47-61页 |
| 4.1 四旋翼飞行器控制系统分析 | 第47-48页 |
| 4.2 基于PID算法的控制器 | 第48-53页 |
| 4.2.1 PID控制算法原理简介 | 第48-49页 |
| 4.2.2 PID控制器的设计与仿真 | 第49-53页 |
| 4.3 基于LQR算法的控制器 | 第53-59页 |
| 4.3.1 LQR控制算法原理简介 | 第53-55页 |
| 4.3.2 LQR控制器设计与仿真 | 第55-59页 |
| 4.4 PID与LQR控制算法比较 | 第59-60页 |
| 4.5 本章小结 | 第60-61页 |
| 第5章 四旋翼飞行器控制算法实验验证 | 第61-73页 |
| 5.1 四旋翼飞行器姿态解算 | 第61-62页 |
| 5.1.1 四元数微分方程 | 第61-62页 |
| 5.1.2 更新四元数 | 第62页 |
| 5.2 梯度下降法数据融合 | 第62-65页 |
| 5.2.1 梯度下降法简介 | 第62-63页 |
| 5.2.2 梯度下降法应用 | 第63-65页 |
| 5.3 控制算法实现与验证 | 第65-71页 |
| 5.3.1 飞行控制系统程序设计 | 第65-66页 |
| 5.3.2 数据融合与姿态解算验证 | 第66-69页 |
| 5.3.3 PID控制算法实验验证 | 第69-71页 |
| 5.4 本章小结 | 第71-73页 |
| 总结与展望 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-80页 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 | 第80-82页 |
| 致谢 | 第82页 |
