| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5页 |
| 注释表 | 第12-13页 |
| 缩略词 | 第13-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-22页 |
| 1.1 引言 | 第14页 |
| 1.2 研究背景与意义 | 第14-15页 |
| 1.3 国内外研究现况 | 第15-20页 |
| 1.3.1 多旋翼飞行器发展现状 | 第15-17页 |
| 1.3.2 控制系统研究现状 | 第17-18页 |
| 1.3.3 飞行控制律研究现状 | 第18-20页 |
| 1.4 本文研究内容和章节安排 | 第20-22页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第20页 |
| 1.4.2 章节安排 | 第20-22页 |
| 第二章 嵌入式控制系统方案设计 | 第22-30页 |
| 2.1 引言 | 第22页 |
| 2.2 变距变转速四旋翼飞行器 | 第22-23页 |
| 2.3 对象控制要求 | 第23-25页 |
| 2.3.1 控制目的 | 第23-24页 |
| 2.3.2 控制系统基本功能 | 第24页 |
| 2.3.3 硬件要求分析 | 第24-25页 |
| 2.3.4 软件要求分析 | 第25页 |
| 2.4 总体方案设计 | 第25-26页 |
| 2.5 控制系统组成配置 | 第26-28页 |
| 2.5.1 嵌入式微控制器模块 | 第26页 |
| 2.5.2 惯性导航模块 | 第26-27页 |
| 2.5.3 高度测量模块 | 第27页 |
| 2.5.4 数字罗盘模块 | 第27-28页 |
| 2.5.5 通讯模块 | 第28页 |
| 2.6 飞行控制软件 | 第28-29页 |
| 2.6.1 飞行控制软件设计 | 第28-29页 |
| 2.6.2 软件测试与验证 | 第29页 |
| 2.7 小结 | 第29-30页 |
| 第三章 嵌入式飞行控制系统硬件设计 | 第30-45页 |
| 3.1 引言 | 第30-31页 |
| 3.2 硬件电路设计 | 第31-41页 |
| 3.2.1 电源转换电路 | 第31-32页 |
| 3.2.2 飞行控制最小系统 | 第32-34页 |
| 3.2.3 遥控解码模块 | 第34-36页 |
| 3.2.4 PWM输入捕获电路 | 第36-37页 |
| 3.2.5 PWM输出电路 | 第37-38页 |
| 3.2.6 惯性导航传感器电路 | 第38-39页 |
| 3.2.7 气压高度传感器电路 | 第39页 |
| 3.2.8 FLASH存储器 | 第39-40页 |
| 3.2.9 串口通讯电路 | 第40-41页 |
| 3.3 硬件PCB电路板设计 | 第41-44页 |
| 3.3.1 PCB布局设计 | 第41-42页 |
| 3.3.2 PCB布线与覆铜 | 第42页 |
| 3.3.3 PCB丝印与规则检查 | 第42-43页 |
| 3.3.4 TTL电平转RS-232 电路板 | 第43页 |
| 3.3.5 飞行控制硬件系统 | 第43-44页 |
| 3.4 加载底层驱动 | 第44页 |
| 3.5 小结 | 第44-45页 |
| 第四章 飞行控制律设计与系统软件实现 | 第45-69页 |
| 4.1 引言 | 第45页 |
| 4.2 变距变转速四旋翼飞行器建模 | 第45-50页 |
| 4.2.1 常用坐标系 | 第45-46页 |
| 4.2.2 六自由度飞行仿真模型 | 第46-49页 |
| 4.2.3 飞行器非线性模型 | 第49-50页 |
| 4.3 控制律设计 | 第50-59页 |
| 4.3.1 姿态回路控制 | 第51-55页 |
| 4.3.2 轨迹回路控制 | 第55-59页 |
| 4.4 控制律抗饱和措施 | 第59-60页 |
| 4.5 控制律自动调参优化 | 第60-64页 |
| 4.5.1 自动调参工作原理 | 第60页 |
| 4.5.2 自动调参算法研究 | 第60-61页 |
| 4.5.3 目标函数的建立 | 第61-62页 |
| 4.5.4 模型仿真结果分析 | 第62-64页 |
| 4.6 飞行控制程序设计 | 第64-68页 |
| 4.6.1 机载飞行控制系统 | 第64-67页 |
| 4.6.2 地面测试系统 | 第67-68页 |
| 4.6.3 下载与调试 | 第68页 |
| 4.7 小结 | 第68-69页 |
| 第五章 半物理视景仿真与飞行试验验证 | 第69-76页 |
| 5.1 引言 | 第69页 |
| 5.2 基于FlightGear的半物理仿真实验 | 第69-71页 |
| 5.2.1 仿真平台 | 第69页 |
| 5.2.2 MATLAB与FlightGear的通信建立 | 第69-70页 |
| 5.2.3 飞行器 3D模型载入 | 第70页 |
| 5.2.4 Matlab/FlightGear视景仿真 | 第70-71页 |
| 5.3 飞行科目试验 | 第71-75页 |
| 5.3.1 飞行试飞平台 | 第71页 |
| 5.3.2 试验系统组成 | 第71-72页 |
| 5.3.3 调试与试飞 | 第72-73页 |
| 5.3.4 姿态控制 | 第73-74页 |
| 5.3.5 定高控制 | 第74-75页 |
| 5.4 小结 | 第75-76页 |
| 第六章 总结与展望 | 第76-78页 |
| 6.1 全文工作总结 | 第76-77页 |
| 6.2 后续工作展望 | 第77-78页 |
| 参考文献 | 第78-81页 |
| 致谢 | 第81-82页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第82页 |