四旋翼无人机开题报告

　　四旋翼无人机：

　　摘要:渺小型多旋翼无人机在军事、平易近用和科技范畴施展着愈来愈主要的感化。旋翼无人机具有体积小、质量轻、无人驾驶、可垂直起降和定点悬停、操作性好等优势。无人机飞翔掌握体系的设计是完成无人机自立飞翔的症结与焦...展开

　　Abstract:A small multi rotor UAV in the military, civil and technology areas play an increasingly important role. Rotor UAV has the advantages of small size, light weight, unmanned, vertical takeoff and landing and hovering, good operation and other advantage...展开

　　目录:摘要 4-5

　　ABSTRACT 5

　　第一章 绪论 15-22

　　1.1 研究背景与意义 15-16

　　1.2 国内外研究现状及发展 16-18

　　1.2.1 国外研究现状 16-18

　　1.2.2 国内研究现状 18

　　1.3 四旋翼无人机研究中的关键技术 18-19

　　1.3.1 微型四旋翼无人机特点 18

　　1.3.2 四旋翼无人机飞行控制系统研究中的关键技术 18-19

　　1.4 课题研究的内容以及章节安排 19-22

　　1.4.1 研究目标 19-20

　　1.4.2 研究内容和章节安排 20-22

　　第二章 M4R 运动建模与控制律设计 22-35

　　2.1 引言 22

　　2.2 M4R 工作原理及其组成 22-25

　　2.2.1 M4R 工作原理 22-24

　　2.2.2 M4R 组成 24-25

　　2.3 M4R 的数学模型 25-29

　　2.3.1 坐标系定义 25-26

　　2.3.2 动力学建模 26

　　2.3.3 M4R 角运动模型 26-29

　　2.3.4 M4R 线运动模型 29

　　2.4 M4R 控制律设计 29-31

　　2.4.1 M4R 控制系统结构 29-30

　　2.4.2 M4R 稳定回路控制律设计 30-31

　　2.4.3 M4R 制导回路控制律设计 31

　　2.5 飞行控制系统仿真分析 31-34

　　2.6 本章小结 34-35

　　第三章 M4R 飞行控制系统硬件设计 35-43

　　3.1 引言 35

　　3.2 M4R 飞行控制系统需求分析 35-36

　　3.3 M4R 飞行控制系统设计方案 36-37

　　3.4 M4R 飞行控制系统各组成模块硬件设计 37-41

　　3.4.1 飞控计算机 37-38

　　3.4.2 传感器模块 38-39

　　3.4.3 执行机构驱动模块 39-40

　　3.4.4 遥控无线链路模块 40

　　3.4.5 通信无线链路模块 40

　　3.4.6 电源系统模块 40-41

　　3.5 M4R 飞行控制系统硬件电路实现 41-42

　　3.6 本章小结 42-43

　　第四章 飞行姿态参考系统设计实现 43-56

　　4.1 引言 43

　　4.2 传感器误差特性分析 43-48

　　4.2.1 MEMS 陀螺仪误差分析及校正 43-46

　　4.2.2 MEMS 加速度计原始数据分析及预处理 46-48

　　4.3 基于四元数卡尔曼滤波算法的姿态参考系统设计 48-53

　　4.3.1 四元数介绍 48-49

　　4.3.2 卡尔曼滤波器介绍 49-50

　　4.3.3 基于四元数卡尔曼滤波器姿态参考系统实现 50-53

　　4.4 基于互补滤波器的姿态参考系统设计 53-54

　　4.5 姿态参考系统飞行实验 54-55

　　4.6 本章小结 55-56

　　第五章 M4R 飞行控制系统软件设计 56-74

　　5.1 引言 56

　　5.2 软件总体设计与系统初始化 56-59

　　5.2.1 软件总体设计 56-57

　　5.2.2 系统初始化 57-59

　　5.3 传感器模块软件设计 59-64

　　5.3.1 姿态参考系统软件设计 60-62

　　5.3.2 位置定位系统软件设计 62-64

　　5.4 信号输入输出模块设计 64-66

　　5.4.1 遥控信号输入解码模块 64-65

　　5.4.2 I~2C 电调控制信号输出模块 65-66

　　5.5 轨迹控制回路软件设计 66-67

　　5.6 飞行控制地面站设计 67-73

　　5.6.1 飞行控制地面站通讯协议设计 67-69

　　5.6.2 遥控信号初始化通讯协议设计 69-70

　　5.6.3 基于 Qt 的飞行控制地面站软件设计 70-73

　　5.7 本章小结 73-74

　　第六章 M4R 飞行实验 74-85

　　6.1 引言 74

　　6.2 姿态参考系统测试 74-76

　　6.3 飞行控制地面站测试 76-80

　　6.4 地面飞行测试 80-84

　　6.5 本章小结 84-85

　　第七章 总结与展望 85-87

　　7.1 本文的主要工作 85

　　7.2 进一步展望 85-87

　　参考文献 87-91

　　致谢

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