| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 第1章 绪论 | 第8-13页 |
| 1.1 课题研究目的和意义 | 第8页 |
| 1.2 国内外发展及研究现状 | 第8-12页 |
| 1.2.1 遥控航模四旋翼飞行器 | 第8-9页 |
| 1.2.2 小型四旋翼飞行器 | 第9-10页 |
| 1.2.3 微型四旋翼飞行器 | 第10-11页 |
| 1.2.4 国内四旋翼飞行器 | 第11-12页 |
| 1.3 主要研究内容及结构安排 | 第12页 |
| 1.4 小结 | 第12-13页 |
| 第2章 建立四旋翼飞行器数学模型 | 第13-28页 |
| 2.1 四旋翼飞行器的结构以及原理 | 第13-17页 |
| 2.1.1 四旋翼飞行器的工作原理 | 第13-16页 |
| 2.1.2 四旋翼无人机的结构组成 | 第16-17页 |
| 2.2 数学模型的建立 | 第17-22页 |
| 2.2.1 坐标系及坐标转换矩阵 | 第17-18页 |
| 2.2.1.1 坐标系的建立 | 第17-18页 |
| 2.2.1.2 坐标变换矩阵 | 第18页 |
| 2.2.2 动力学模型的建立 | 第18-22页 |
| 2.2.2.1 四旋翼飞行器的动力学模型 | 第19-20页 |
| 2.2.2.2 非线性动力学模型 | 第20-22页 |
| 2.3 设计模糊PI控制与仿真 | 第22-27页 |
| 2.3.1 模糊PI控制 | 第22-27页 |
| 2.3.1.1 模糊论域 | 第23页 |
| 2.3.1.2 隶属函数 | 第23-24页 |
| 2.3.1.3 模糊规则表 | 第24-25页 |
| 2.3.1.4 模糊推理及反模糊化 | 第25页 |
| 2.3.1.5 参数确定 | 第25-26页 |
| 2.3.1.6 MTLAB仿真 | 第26-27页 |
| 2.4 本章小结 | 第27-28页 |
| 第3章 硬件设计 | 第28-42页 |
| 3.1 四旋翼飞行器设计 | 第28-29页 |
| 3.1.1 飞控系统总体框图 | 第28-29页 |
| 3.2 四旋翼飞行器硬件设计 | 第29-38页 |
| 3.2.1 主控制芯片 | 第29-30页 |
| 3.2.2 IMU传感器模块设计 | 第30-33页 |
| 3.2.3 磁航向计模块设计 | 第33-34页 |
| 3.2.4 高度传感器模块设计 | 第34-35页 |
| 3.2.5 GPS定位模块 | 第35-38页 |
| 3.3 无线通信数据链 | 第38-41页 |
| 3.3.1 手持无线遥控器 | 第38-40页 |
| 3.3.2 无线数据传输 | 第40-41页 |
| 3.4 本章小结 | 第41-42页 |
| 第4章 软件设计与测试 | 第42-58页 |
| 4.1 软件开发环境简介 | 第42-43页 |
| 4.2 传感器的数据采集与分析 | 第43-51页 |
| 4.2.1 数据采集所采用的I2C总线协议介绍 | 第43-44页 |
| 4.2.2 姿态传感器数据采集 | 第44-46页 |
| 4.2.3 高度测量模块数据采集 | 第46-49页 |
| 4.2.3.1 BMP085温度和压强的数据读取和换算 | 第46-47页 |
| 4.2.3.2 海拔高度的计算 | 第47-48页 |
| 4.2.3.3 测量结果分析 | 第48-49页 |
| 4.2.4 磁航向模块数据采集 | 第49-51页 |
| 4.3 GPS模块软件编程 | 第51-54页 |
| 4.3.1 NMEA-0183协议 | 第51-52页 |
| 4.3.2 GPS模块软件调试 | 第52-54页 |
| 4.4 数据处理 | 第54-57页 |
| 4.4.1 滤波分析 | 第54页 |
| 4.4.2 卡尔曼滤波算法 | 第54-57页 |
| 4.5 本章小结 | 第57-58页 |
| 第5章 四旋翼飞行器实验 | 第58-65页 |
| 5.1 飞行试验准备 | 第58-59页 |
| 5.1.1 搭建平台 | 第58页 |
| 5.1.2 试飞实验注意事项 | 第58-59页 |
| 5.2 试验内容 | 第59-64页 |
| 5.2.1 地面静态实验测试 | 第59-61页 |
| 5.2.2 动态飞行实验测试 | 第61-63页 |
| 5.2.3 结论 | 第63-64页 |
| 5.3 本章小结 | 第64-65页 |
| 第6章 总结与展望 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-69页 |
| 致谢 | 第69-70页 |