| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题背景与意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3 研究内容和设计指标 | 第13-15页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第13-14页 |
| 1.3.2 设计要求和指标 | 第14-15页 |
| 1.4 论文组织结构 | 第15-18页 |
| 第二章 四旋翼飞行器飞行原理与姿态表示 | 第18-34页 |
| 2.1 系统结构和工作原理 | 第18-22页 |
| 2.1.1 系统组成 | 第18-19页 |
| 2.1.2 工作原理 | 第19-22页 |
| 2.2 姿态的表示 | 第22-28页 |
| 2.2.1 建立坐标系 | 第22-25页 |
| 2.2.2 姿态的表示 | 第25-28页 |
| 2.3 姿态解算方法 | 第28-33页 |
| 2.3.1 基于四元数的姿态更新微分方程 | 第28-30页 |
| 2.3.2 基于四元数的扩展卡尔曼滤波算法 | 第30-33页 |
| 2.4 本章小结 | 第33-34页 |
| 第三章 四旋翼飞行器数学模型与控制算法 | 第34-54页 |
| 3.1 数学模型的建立 | 第34-37页 |
| 3.2 常用控制算法的分析 | 第37-42页 |
| 3.2.1 基于经典PID的控制方法 | 第37-38页 |
| 3.2.2 基于神经网络控制方法 | 第38-40页 |
| 3.2.3 基于Backstepping的控制方法 | 第40-41页 |
| 3.2.4 常用控制算法对比分析 | 第41-42页 |
| 3.3 基于串级PID的姿态控制算法的设计 | 第42-51页 |
| 3.3.1 单级PID控制理论 | 第42-45页 |
| 3.3.2 PID在实际编程中的实现 | 第45-46页 |
| 3.3.3 串级PID姿态控制算法的设计 | 第46-48页 |
| 3.3.4 改进后的PID仿真比较 | 第48-51页 |
| 3.4 本章小结 | 第51-54页 |
| 第四章 四旋翼飞行器系统设计 | 第54-72页 |
| 4.1 四旋翼飞行器总体方案 | 第54-55页 |
| 4.2 四旋翼飞行器硬件模块设计 | 第55-63页 |
| 4.2.1 主控模块设计 | 第55-56页 |
| 4.2.2 电源管理模块设计 | 第56-57页 |
| 4.2.3 姿态解算模块设计 | 第57-61页 |
| 4.2.4 通信模块设计 | 第61-62页 |
| 4.2.5 执行模块设计 | 第62-63页 |
| 4.2.6 PCB设计 | 第63页 |
| 4.3 四旋翼飞行器软件设计 | 第63-71页 |
| 4.3.1 飞行控制组成 | 第65-67页 |
| 4.3.2 对象请求代理机制 | 第67-69页 |
| 4.3.3 姿态解算软件设计 | 第69-70页 |
| 4.3.4 姿态控制软件设计 | 第70-71页 |
| 4.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 第五章 四旋翼飞行器仿真与测试 | 第72-80页 |
| 5.1 仿真环境的建立 | 第72-73页 |
| 5.2 姿态解算实验 | 第73-75页 |
| 5.3 姿态控制跟随实验 | 第75-76页 |
| 5.4 飞行测试 | 第76-77页 |
| 5.5 本章小结 | 第77-80页 |
| 第六章 总结与展望 | 第80-82页 |
| 6.1 总结 | 第80-81页 |
| 6.2 展望 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-86页 |
| 致谢 | 第86-88页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第88页 |