基于捷联惯导系统的小型无人机姿态解算及控制算法研究
摘要 | 第5-6页 |
ABSTRACT | 第6-7页 |
符号对照表 | 第11-12页 |
缩略语对照表 | 第12-15页 |
第一章 绪论 | 第15-21页 |
1.1 课题研究背景及意义 | 第15-16页 |
1.2 国内外研究现状 | 第16-18页 |
1.2.1 小型无人机国内外研究现状 | 第16-17页 |
1.2.2 姿态解算算法与数据融合国内外研究现状 | 第17-18页 |
1.2.3 姿态控制算法国内外研究现状 | 第18页 |
1.3 研究内容及章节安排 | 第18-21页 |
第二章 捷联惯导系统与四旋翼控制原理 | 第21-31页 |
2.1 捷联惯导系统概述 | 第21页 |
2.2 捷联惯导系统工作原理 | 第21-27页 |
2.2.1 常用坐标系及其转换 | 第22-27页 |
2.2.2 无人机飞行器的姿态角 | 第27页 |
2.3 四旋翼飞行控制原理 | 第27-30页 |
2.4 本章小结 | 第30-31页 |
第三章 捷联惯导系统姿态解算算法研究 | 第31-49页 |
3.1 几种常见的姿态解算算法 | 第31-37页 |
3.1.1 欧拉角法 | 第31-33页 |
3.1.2 方向余弦法 | 第33-34页 |
3.1.3 四元数法 | 第34-37页 |
3.2 惯性传感器及其在姿态解算中的作用 | 第37-40页 |
3.2.1 加速度计 | 第37-39页 |
3.2.2 陀螺仪 | 第39-40页 |
3.3 传感器信息融合 | 第40-44页 |
3.3.1 互补滤波 | 第40-43页 |
3.3.2 卡尔曼滤波 | 第43-44页 |
3.4 基于四元数的改进型互补滤波姿态解算算法 | 第44-47页 |
3.4.1 改进型互补滤波器 | 第44-45页 |
3.4.2 姿态解算算法整体流程 | 第45-46页 |
3.4.3 仿真实验 | 第46-47页 |
3.5 本章小结 | 第47-49页 |
第四章 四旋翼姿态控制算法研究 | 第49-61页 |
4.1 Backstepping控制算法 | 第49-52页 |
4.2 经典PID控制算法 | 第52-55页 |
4.2.1 PID控制算法原理 | 第52-54页 |
4.2.2 PID参数整定 | 第54-55页 |
4.3 改进的PID控制算法 | 第55-60页 |
4.3.1 积分自适应PID控制 | 第55-57页 |
4.3.2 角度/角速度-串级PID控制 | 第57-60页 |
4.4 本章小结 | 第60-61页 |
第五章 系统软硬件设计与飞行测试 | 第61-75页 |
5.1 飞控硬件系统设计 | 第61-67页 |
5.1.1 微控制器模块 | 第62-63页 |
5.1.2 惯性传感器模块 | 第63-64页 |
5.1.3 无线通信模块 | 第64-65页 |
5.1.4 电源模块 | 第65-66页 |
5.1.5 电机驱动模块 | 第66-67页 |
5.2 飞控软件系统设计 | 第67-71页 |
5.3 飞行测试 | 第71-73页 |
5.4 本章小结 | 第73-75页 |
第六章 总结与展望 | 第75-77页 |
6.1 总结 | 第75页 |
6.2 展望 | 第75-77页 |
参考文献 | 第77-81页 |
致谢 | 第81-83页 |
作者简介 | 第83-84页 |