四旋翼無人機開題報告
四旋翼無人機開題報告：
摘要:渺小型多旋翼無人機在軍事、平易近用和科技範疇施展着愈來愈主要的感化。旋翼無人機具有體積小、質量輕、無人駕駛、可垂直起降和定點懸停、操作性好等優勢。無人機飛翔掌握體系的設計是完成無人機自立飛翔的癥結與焦...展開
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...展開
目錄:摘要 4-5
ABSTRACT 5
第一章 緒論 15-22
1.1 研究背景與意義 15-16
1.2 國內外研究現狀及發展 16-18
1.2.1 國外研究現狀 16-18
1.2.2 國內研究現狀 18
1.3 四旋翼無人機研究中的關鍵技術 18-19
1.3.1 微型四旋翼無人機特點 18
1.3.2 四旋翼無人機飛行控制系統研究中的關鍵技術 18-19
1.4 課題研究的內容以及章節安排 19-22
1.4.1 研究目標 19-20
1.4.2 研究內容和章節安排 20-22
第二章 M4R 運動建模與控制律設計 22-35
2.1 引言 22
2.2 M4R 工作原理及其組成 22-25
2.2.1 M4R 工作原理 22-24
2.2.2 M4R 組成 24-25
2.3 M4R 的數學模型 25-29
2.3.1 座標系定義 25-26
2.3.2 動力學建模 26
2.3.3 M4R 角運動模型 26-29
2.3.4 M4R 線運動模型 29
2.4 M4R 控制律設計 29-31
2.4.1 M4R 控制系統結構 29-30
2.4.2 M4R 穩定迴路控制律設計 30-31
2.4.3 M4R 制導迴路控制律設計 31
2.5 飛行控制系統仿真分析 31-34
2.6 本章小結 34-35
第三章 M4R 飛行控制系統硬件設計 35-43
3.1 引言 35
3.2 M4R 飛行控制系統需求分析 35-36
3.3 M4R 飛行控制系統設計方案 36-37
3.4 M4R 飛行控制系統各組成模塊硬件設計 37-41
3.4.1 飛控計算機 37-38
3.4.2 傳感器模塊 38-39
3.4.3 執行機構驅動模塊 39-40
3.4.4 遙控無線鏈路模塊 40
3.4.5 通信無線鏈路模塊 40
3.4.6 電源系統模塊 40-41
3.5 M4R 飛行控制系統硬件電路實現 41-42
3.6 本章小結 42-43
第四章 飛行姿態參考系統設計實現 43-56
4.1 引言 43
4.2 傳感器誤差特性分析 43-48
4.2.1 MEMS 陀螺儀誤差分析及校正 43-46
4.2.2 MEMS 加速度計原始數據分析及預處理 46-48
4.3 基於四元數卡爾曼濾波算法的姿態參考系統設計 48-53
4.3.1 四元數介紹 48-49
4.3.2 卡爾曼濾波器介紹 49-50
4.3.3 基於四元數卡爾曼濾波器姿態參考系統實現 50-53
4.4 基於互補濾波器的姿態參考系統設計 53-54
4.5 姿態參考系統飛行實驗 54-55
4.6 本章小結 55-56
第五章 M4R 飛行控制系統軟件設計 56-74
5.1 引言 56
5.2 軟件總體設計與系統初始化 56-59
5.2.1 軟件總體設計 56-57
5.2.2 系統初始化 57-59
5.3 傳感器模塊軟件設計 59-64
5.3.1 姿態參考系統軟件設計 60-62
5.3.2 位置定位系統軟件設計 62-64
5.4 信號輸入輸出模塊設計 64-66
5.4.1 遙控信號輸入解碼模塊 64-65
5.4.2 I~2C 電調控制信號輸出模塊 65-66
5.5 軌跡控制迴路軟件設計 66-67
5.6 飛行控制地面站設計 67-73
5.6.1 飛行控制地面站通訊協議設計 67-69
5.6.2 遙控信號初始化通訊協議設計 69-70
5.6.3 基於 Qt 的飛行控制地面站軟件設計 70-73
5.7 本章小結 73-74
第六章 M4R 飛行實驗 74-85
6.1 引言 74
6.2 姿態參考系統測試 74-76
6.3 飛行控制地面站測試 76-80
6.4 地面飛行測試 80-84
6.5 本章小結 84-85
第七章 總結與展望 85-87
7.1 本文的主要工作 85
7.2 進一步展望 85-87
參考文獻 87-91
致謝