| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 无人机控制器研究进展 | 第15-18页 |
| 1.3.1 无人机的技术核心 | 第15-16页 |
| 1.3.2 主要研究方法进展 | 第16-18页 |
| 1.4 论文主要研究方向 | 第18页 |
| 1.5 本章小结 | 第18-19页 |
| 第2章 四旋翼无人机的姿态解算与动力学模型 | 第19-28页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 四旋翼无人机的结构和原理 | 第19-22页 |
| 2.3 四旋翼无人机的飞行姿态解算模型 | 第22-25页 |
| 2.3.1 参考坐标系 | 第22-23页 |
| 2.3.2 欧拉角姿态解算模型 | 第23-24页 |
| 2.3.3 四元数姿态解算模型 | 第24-25页 |
| 2.4 动力学方程 | 第25-27页 |
| 2.5 本章小结 | 第27-28页 |
| 第3章 四旋翼无人机的结构和硬件设计 | 第28-40页 |
| 3.1 引言 | 第28页 |
| 3.2 四旋翼无人机的设计需求和样机结构 | 第28-29页 |
| 3.3 四旋翼无人机控制系统硬件结构设计 | 第29-39页 |
| 3.3.1 主控模块 | 第30-31页 |
| 3.3.2 姿态采集传感器模块 | 第31-35页 |
| 3.3.3 无线通信以及遥控信号接收模块 | 第35-36页 |
| 3.3.4 电源模块 | 第36-37页 |
| 3.3.5 动力装置模块 | 第37-39页 |
| 3.4 本章小结 | 第39-40页 |
| 第4章 四旋翼无人机的姿态解算滤波算法研究 | 第40-50页 |
| 4.1 引言 | 第40页 |
| 4.2 飞行姿态采集误差来源分析 | 第40-43页 |
| 4.2.1 传感器自身误差 | 第40-42页 |
| 4.2.2 系统误差 | 第42-43页 |
| 4.3 姿态解算中的滤波算法 | 第43-49页 |
| 4.3.1 互补滤波器原理 | 第43-44页 |
| 4.3.2 非线性互补滤波器原理 | 第44-46页 |
| 4.3.3 非线性互补滤波基于四元数解算模型的实现 | 第46-48页 |
| 4.3.4 基于非线性互补滤波与扩展卡尔曼滤波的姿态估计比较 | 第48-49页 |
| 4.4 本章小结 | 第49-50页 |
| 第5章 四旋翼无人机控制器的设计与飞行测试 | 第50-62页 |
| 5.1 引言 | 第50页 |
| 5.2 控制模型 | 第50-51页 |
| 5.3 基于PID的控制器设计 | 第51-54页 |
| 5.3.1 基于PID的姿态控制器设计 | 第52-53页 |
| 5.3.2 基于PID控制的仿真 | 第53-54页 |
| 5.4 基于PID-PI的控制器设计 | 第54-56页 |
| 5.4.1 基于PID-PI姿态控制器设计 | 第54-55页 |
| 5.4.2 基于PID-PI控制的仿真 | 第55-56页 |
| 5.5 基于反演滑模控制 | 第56-58页 |
| 5.5.1 基于反演滑模的姿态控制器设计 | 第56-57页 |
| 5.5.2 基于反演滑模控制的仿真 | 第57-58页 |
| 5.6 四旋翼无人机的飞行调试 | 第58-61页 |
| 5.6.1 软件设计 | 第58-59页 |
| 5.6.2 飞行测试 | 第59-61页 |
| 5.7 小结 | 第61-62页 |
| 第6章 总结与展望 | 第62-64页 |
| 6.1 总结 | 第62页 |
| 6.2 展望 | 第62-64页 |
| 致谢 | 第64-65页 |
| 参考文献 | 第65-70页 |
| 附录 | 第70页 |