III
目 录
1 绪论 ................................................................................................................................. 1
1.1 研究背景及意义 ................................................................................................... 1
1.2 国内外四旋翼飞行器的研究现状 ....................................................................... 1
1.2.1 国外四旋翼飞行器的研究现状 ............................................................... 1
1.2.2 国内研究现状 ........................................................................................... 2
1.3 本文研究内容和方法 .................................................................................. 3
2 四旋翼无人机的结构与工作原理 ................................................................................. 4
2.1 四旋翼无人机的结构 ........................................................................................... 4
2.2 四旋翼无人机工作原理 ....................................................................................... 4
3 四旋翼无人机硬件系统设计 ......................................................................................... 9
3.1 微惯性组合系统传感器组成 ............................................................................... 9
3.1.1 MEMS 陀螺仪传感器 ................................................................................ 9
3.1.2 MEMS 加速度计传感器 ............................................................................ 9
3.1.3 三轴数字罗盘传感器 ............................................................................... 9
3.2 姿态测量系统传感器选型 ................................................................................. 10
3.3 电源系统设计 ..................................................................................................... 11
3.4 其它硬件模块 ..................................................................................................... 12
3.4.1 无线通信模块 ......................................................................................... 12
3.4.2 电机和电机驱动模块 ............................................................................. 12
3.4.3 机架和螺旋桨的选型 ............................................................................. 13
3.4.4 遥控控制模块 ......................................................................................... 14
4 四旋翼飞行器系统软件设计 ....................................................................................... 16
4.1 系统程序设计 ..................................................................................................... 16
4.1.1 姿态系统软件设计 ................................................................................. 16
4.1.2 PID 控制算法设计 ................................................................................... 17
5 飞行器试验 ................................................................................................................... 19
5.1 飞行试验准备 ..................................................................................................... 19
5.1.1 试飞平台组成 ......................................................................................... 19
5.1.2 试飞实验注意事项 ................................................................................. 19
5.2 试飞内容及结果 ................................................................................................. 20
5.2.1 地面静态实验测试 ................................................................................. 20
5.2.2 动态飞行实验测试 ................................................................................. 22
6 总结与展望 ................................................................................................................... 28
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