| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 引言 | 第10页 |
| 1.2 课题背景及意义 | 第10-12页 |
| 1.3 四旋翼飞行器研究现状及关键技术 | 第12-13页 |
| 1.4 本课题的研究内容与论文结构 | 第13-16页 |
| 2 四旋翼飞行器动力学模型建立与分析 | 第16-25页 |
| 2.1 四旋翼飞行器的基础结构 | 第16-17页 |
| 2.2 四旋翼飞行器飞行原理分析 | 第17-18页 |
| 2.3 四旋翼飞行器动力学模型 | 第18-24页 |
| 2.3.1 机体坐标系和地面坐标系的建立 | 第18-20页 |
| 2.3.2 四旋翼飞行器动力学方程建立 | 第20-24页 |
| 2.4 本章小结 | 第24-25页 |
| 3 四旋翼飞行器控制算法设计 | 第25-40页 |
| 3.1 飞行器姿态控制方法介绍 | 第25-27页 |
| 3.2 四旋翼飞行器的PID控制算法设计 | 第27-31页 |
| 3.2.1 传统PID控制原理 | 第27-28页 |
| 3.2.2 四旋翼飞行器姿态角PID控制模型 | 第28-30页 |
| 3.2.3 四旋翼飞行器位置PID控制模型 | 第30-31页 |
| 3.3 四旋翼飞行器的非线性干扰观测器设计 | 第31-34页 |
| 3.3.1 四旋翼飞行器非线性干扰观测器控制模型 | 第32-33页 |
| 3.3.2 非线性干扰观测器NDOB控制框图搭建 | 第33-34页 |
| 3.4 四旋翼飞行器PID融合NDOB控制仿真模型 | 第34-36页 |
| 3.5 四旋翼飞行器仿真实验分析 | 第36-39页 |
| 3.6 本章小结 | 第39-40页 |
| 4 基于嵌入式系统的飞行器硬件平台搭建 | 第40-53页 |
| 4.1 四旋翼飞行器硬件平台结构 | 第41页 |
| 4.2 主控MCU芯片构造和特点 | 第41-44页 |
| 4.2.1 主控单元STM32F427芯片性能及最小电路设计 | 第42-43页 |
| 4.2.2 飞控芯片设计原理图 | 第43-44页 |
| 4.3 四旋翼飞行器硬件子系统设计 | 第44-51页 |
| 4.3.1 子系统（1）——动力系统选型与设计 | 第45-47页 |
| 4.3.2 子系统（2）——无线通讯系统选型与设计 | 第47-49页 |
| 4.3.3 子系统（3）——惯性测量系统选型与设计 | 第49-51页 |
| 4.4 四旋翼飞行器硬件平台搭建 | 第51-52页 |
| 4.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 5 四旋翼飞行器飞行控制软件设计 | 第53-67页 |
| 5.1 飞行器主控程序设计 | 第54-56页 |
| 5.2 飞行器数据采集模块设计 | 第56-59页 |
| 5.2.1 Quad-rotor陀螺仪数据采集 | 第57页 |
| 5.2.2 Quad-rotor加速度计数据采集 | 第57-58页 |
| 5.2.3 Quad-rotor电子罗盘数据采集 | 第58-59页 |
| 5.3 飞行器姿态控制算法设计 | 第59-63页 |
| 5.4 飞行器地面基站 | 第63-66页 |
| 5.4.1 地面基站主控界面 | 第63-64页 |
| 5.4.2 四旋翼飞行器RC校准 | 第64-65页 |
| 5.4.3 四旋翼飞行器加速度计校准 | 第65页 |
| 5.4.4 四旋翼飞行器电子罗盘校准 | 第65-66页 |
| 5.5 本章小结 | 第66-67页 |
| 6 四旋翼飞行器调试与飞行实验 | 第67-72页 |
| 6.1 四旋翼飞行器参数调试 | 第67页 |
| 6.2 四旋翼飞行器飞行实验 | 第67-71页 |
| 6.2.1 四旋翼飞行器飞行实验一 | 第68-69页 |
| 6.2.2 四旋翼飞行器飞行实验二 | 第69-71页 |
| 6.3 本章小结 | 第71-72页 |
| 7 总结与展望 | 第72-74页 |
| 7.1 总结 | 第72-73页 |
| 7.2 展望 | 第73-74页 |
| 参考文献 | 第74-76页 |
| 致谢 | 第76-77页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第77页 |
