基于STM32F427的植保无人机的设计与实现
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 课题研究意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3 课题研究目标内容 | 第14-16页 |
| 1.3.1 研究目标 | 第14页 |
| 1.3.2 本文研究内容和章节安排 | 第14-16页 |
| 2 四旋翼植保无人机飞行原理及系统组成 | 第16-24页 |
| 2.1 四旋翼无人机飞行原理 | 第16-18页 |
| 2.2 四旋翼无人机坐标转换 | 第18-19页 |
| 2.3 四旋翼无人机力学分析 | 第19-22页 |
| 2.4 四旋翼植保无人机系统组成 | 第22-23页 |
| 2.5 本章小结 | 第23-24页 |
| 3 四旋翼植保无人机系统硬件设计 | 第24-45页 |
| 3.1 四旋翼植保无人机硬件总体设计 | 第24-25页 |
| 3.2 飞行控制单元设计 | 第25-32页 |
| 3.2.1 主控制器电路设计 | 第25-26页 |
| 3.2.2 姿态检测单元设计 | 第26-28页 |
| 3.2.3 位置检测单元设计 | 第28-29页 |
| 3.2.4 高度计设计 | 第29-30页 |
| 3.2.5 数据存储单元设计 | 第30-31页 |
| 3.2.6 电源模块设计 | 第31-32页 |
| 3.3 植保无人机手持遥控器设计 | 第32-38页 |
| 3.3.1 手持遥控器主控制器电路设计 | 第33-34页 |
| 3.3.2 数据传输模块电路设计 | 第34-35页 |
| 3.3.3 图像传输模块电路设计 | 第35-36页 |
| 3.3.4 电源模块电路设计 | 第36-37页 |
| 3.3.5 手持遥控器实物图 | 第37-38页 |
| 3.4 喷洒装置管理单元设计 | 第38-40页 |
| 3.4.1 喷洒单元驱动电路设计 | 第38-39页 |
| 3.4.2 电流检测电路设计 | 第39-40页 |
| 3.5 四旋翼植保无人机平台搭建 | 第40-44页 |
| 3.5.1 电机选型 | 第40-42页 |
| 3.5.2 电机驱动器选型 | 第42页 |
| 3.5.3 喷洒装置选型 | 第42-43页 |
| 3.5.4 机架选型 | 第43-44页 |
| 3.6 本章小结 | 第44-45页 |
| 4 姿态位置解算算法设计 | 第45-58页 |
| 4.1 姿态解算方法 | 第45-51页 |
| 4.1.1 惯性导航技术 | 第45-46页 |
| 4.1.2 欧拉角法 | 第46-47页 |
| 4.1.3 方向余弦法 | 第47-49页 |
| 4.1.4 四元数法 | 第49-51页 |
| 4.1.5 四元数姿态解算流程 | 第51页 |
| 4.2 互补滤波算法设计 | 第51-57页 |
| 4.2.1 互补滤波算法原理 | 第52-53页 |
| 4.2.2 姿态互补滤波算法设计 | 第53-55页 |
| 4.2.3 位置互补滤波算法设计 | 第55-57页 |
| 4.3 本章小结 | 第57-58页 |
| 5 四旋翼植保无人机软件设计 | 第58-71页 |
| 5.1 四旋翼植保无人机控制方法 | 第58-62页 |
| 5.1.1 PID控制算法 | 第58-59页 |
| 5.1.2 数字PID控制器 | 第59-60页 |
| 5.1.3 姿态控制方法 | 第60-61页 |
| 5.1.4 位置控制方法 | 第61-62页 |
| 5.2 植保无人机飞行控制单元软件设计 | 第62-68页 |
| 5.2.1 软件总体设计 | 第62-64页 |
| 5.2.2 传感器数据采集任务 | 第64-65页 |
| 5.2.3 姿态估计任务设计 | 第65-66页 |
| 5.2.4 姿态控制任务设计 | 第66-67页 |
| 5.2.5 位置控制任务设计 | 第67页 |
| 5.2.6 命令解析任务设计 | 第67-68页 |
| 5.3 手持遥控器软件设计 | 第68-69页 |
| 5.4 喷洒管理单元软件设计 | 第69-70页 |
| 5.5 本章小结 | 第70-71页 |
| 6 系统调试 | 第71-80页 |
| 6.1 姿态解算测试 | 第71-73页 |
| 6.1.1 测试分析 | 第71-72页 |
| 6.1.2 性能测试 | 第72-73页 |
| 6.2 位置测试 | 第73-76页 |
| 6.2.1 软件介绍 | 第73-74页 |
| 6.2.2 自主作业测试 | 第74-76页 |
| 6.3 整机测试 | 第76-79页 |
| 6.4 本章小结 | 第79-80页 |
| 结论 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-86页 |
| 致谢 | 第86-87页 |
| 附录： | 第87页 |
| 攻读硕士学位期间成果 | 第87页 |
| 项目 | 第87页 |
| 专利 | 第87页 |
| 竞赛 | 第87页 |
