四旋翼飛行器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

目錄

第1章四旋翼飛行器概述與發(fā)展現(xiàn)狀

1.1空中機(jī)器人

1.2國(guó)內(nèi)外四旋翼飛行器的研究現(xiàn)狀

1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀

1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

1.3四旋翼飛行器技術(shù)關(guān)鍵

1.3.1總體設(shè)計(jì)優(yōu)化

1.3.2能源動(dòng)力系統(tǒng)

1.3.3建立數(shù)學(xué)模型

1.3.4飛行控制

1.3.5定位、導(dǎo)航與通信

第2章四旋翼飛行器飛行原理

2.1基本原理

2.2四旋翼飛行器姿態(tài)表示

2.2.1坐標(biāo)系統(tǒng)建立

2.2.2姿態(tài)解算

2.3平衡控制算法

2.3.1四旋翼飛行器的PID調(diào)節(jié)原理

2.3.2四旋翼飛行器的PID參數(shù)整定(利用MATLAB仿真確定

理論參數(shù))

2.4濾波算法

2.4.1卡爾曼濾波算法

2.4.2互補(bǔ)濾波算法

第3章四旋翼飛行器常用通信協(xié)議

3.1常用通信接口協(xié)議

3.1.1SPI

3.1.2I2C

3.1.3USART

3.2常用RC(Radio Controller)通信協(xié)議

3.2.1PPM

3.2.2PWM

第4章四旋翼飛行器硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1四旋翼飛行器系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)

4.1.1主控板

4.1.2外圍傳感器

4.1.3遙控器介紹

4.2機(jī)架的構(gòu)造與電機(jī)的選用

4.2.1機(jī)架結(jié)構(gòu)與設(shè)備安裝

4.2.2電機(jī)與槳的選用

第5章四旋翼飛行器軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5.1開發(fā)工具簡(jiǎn)介

5.1.1CCS

5.1.2IAR

5.1.3Keil

5.2飛行控制板控制系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)

5.2.1總體框架

5.2.2初始化

5.2.3中斷處理

5.2.4飛行控制程序中的重要變量列表

5.3四旋翼飛行器具體功能軟件實(shí)現(xiàn)

5.3.1定高飛行

5.3.2定點(diǎn)懸停與位移控制

5.3.3數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)

5.3.4控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5.4地面站軟件設(shè)計(jì)

5.4.1地面站系統(tǒng)組成與圖形化的界面操作設(shè)計(jì)

5.4.2與四旋翼飛行器的通信協(xié)議

5.4.3遙控器PPM信號(hào)捕獲

5.5上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

5.5.1軟件功能

5.5.2軟件實(shí)現(xiàn)

第6章四旋翼飛行器制作及調(diào)試方法

6.1飛行控制板PCB板制作與調(diào)試技術(shù)

6.2四旋翼飛行器的組裝

6.2.1飛行器的組裝步驟

6.2.2新組裝四旋翼飛行器的第一次調(diào)試過程

6.3常見調(diào)試問題與解決方案

6.3.1PID參數(shù)調(diào)整經(jīng)驗(yàn)

6.3.2減少機(jī)械振動(dòng)以提高飛行穩(wěn)定性

第7章成功案例

7.1競(jìng)賽作品1——2015年(瑞薩杯)全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽

7.1.1題目要求

7.1.2系統(tǒng)方案

7.1.3實(shí)現(xiàn)方案

7.1.4軟硬件方案

7.1.5測(cè)試

7.2競(jìng)賽作品2——2016年(TI杯)上海市大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽

7.2.1題目要求

7.2.2系統(tǒng)方案

7.2.3實(shí)現(xiàn)方案

7.2.4硬件與程序方案

7.2.5測(cè)試

7.3畢業(yè)設(shè)計(jì)作品1——目標(biāo)跟蹤四旋翼飛行器

7.3.1課題概述

7.3.2硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

7.3.3飛行控制板軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

7.3.4系統(tǒng)板軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

7.3.5總結(jié)與展望

7.4畢業(yè)設(shè)計(jì)作品2——基于Kinect的穿窗和手勢(shì)控制四旋翼飛行器

7.4.1課題概述

7.4.2硬件系統(tǒng)概述

7.4.3目標(biāo)物體定位和追蹤

7.4.4路徑規(guī)劃及控制

7.4.5總結(jié)與展望

參考文獻(xiàn)