| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 四旋翼飞行器国内外发展和研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.1 四旋翼飞行器国外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.2 四旋翼飞行器国内研究现状 | 第14页 |
| 1.3 本文研究的主要内容与组织结构 | 第14-17页 |
| 1.3.1 本文研究目标 | 第14页 |
| 1.3.2 本文的研究内容 | 第14-15页 |
| 1.3.3 本文的创新点 | 第15页 |
| 1.3.4 本文的组织结构 | 第15-17页 |
| 第2章 四旋翼飞行器理论基础 | 第17-33页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 四旋翼飞行器工作原理 | 第17-19页 |
| 2.3 坐标体系的建立 | 第19-24页 |
| 2.3.1 坐标系定义 | 第19-20页 |
| 2.3.2 建模相关变量的定义 | 第20-22页 |
| 2.3.3 坐标转换矩阵 | 第22-24页 |
| 2.4 四旋翼飞行器建模 | 第24-32页 |
| 2.4.1 动力学方程 | 第24-29页 |
| 2.4.2 运动学方程 | 第29-30页 |
| 2.4.3 系统非线性模型 | 第30-31页 |
| 2.4.4 模型简化 | 第31-32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 第3章 四旋翼飞行器系统设计 | 第33-40页 |
| 3.1 引言 | 第33页 |
| 3.2 飞控板硬件电路设计 | 第33-37页 |
| 3.2.1 电源电路设计 | 第33-34页 |
| 3.2.2 微处理器最小系统电路设计 | 第34-35页 |
| 3.2.3 惯性测量单元 | 第35-36页 |
| 3.2.4 通信电路 | 第36页 |
| 3.2.5 驱动电路设计 | 第36-37页 |
| 3.3 飞控板软件设计 | 第37-38页 |
| 3.3.1 控制程序分析 | 第37页 |
| 3.3.2 程序流程图 | 第37-38页 |
| 3.4 遥控器硬件电路设计 | 第38页 |
| 3.5 遥控器软件设计 | 第38-39页 |
| 3.5.1 控制程序分析 | 第38-39页 |
| 3.5.2 程序流程图 | 第39页 |
| 3.6 本章小结 | 第39-40页 |
| 第4章 四旋翼飞行器控制算法分析选取与仿真 | 第40-61页 |
| 4.1 引言 | 第40-41页 |
| 4.2 四旋翼飞行器常用控制方法介绍 | 第41-43页 |
| 4.3 四旋翼飞行器控制通道函数 | 第43-44页 |
| 4.4 控制器的设计与仿真 | 第44-59页 |
| 4.4.1 PID控制算法分析 | 第44-46页 |
| 4.4.2 PID控制器设计与仿真 | 第46-50页 |
| 4.4.3 卡尔曼滤波算法分析 | 第50-51页 |
| 4.4.4 卡尔曼-PID算法控制器设计与仿真 | 第51-54页 |
| 4.4.5 LQR控制算法分析 | 第54-56页 |
| 4.4.6 卡尔曼-PID+LQR算法控制器设计与仿真 | 第56-59页 |
| 4.5 本章小结 | 第59-61页 |
| 第5章 四旋翼飞行器系统测试 | 第61-66页 |
| 5.1 引言 | 第61页 |
| 5.2 遥控器测试 | 第61-62页 |
| 5.3 飞控板测试 | 第62-65页 |
| 5.3.1 偏航角初始化时间测量 | 第62页 |
| 5.3.2 俯仰角和横滚角偏差测试 | 第62-64页 |
| 5.3.3 四旋翼飞行器平衡测试 | 第64-65页 |
| 5.4 四旋翼飞行器整体飞行测试 | 第65页 |
| 5.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 总结与展望 | 第66-68页 |
| 参考文献 | 第68-71页 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 | 第71-72页 |
| 附录B 四旋翼飞行器原理图 | 第72-73页 |
| 附录C 四旋翼飞行器PCB图 | 第73-74页 |
| 致谢 | 第74页 |