四旋翼飛行器設計與實現

內容簡介

本書從四旋翼飛行器的歷史和現狀切入，通過闡述無人機的飛行原理、系統構成、通信協定等，向初學者介紹無人機入門的基礎知識；從實際開發和套用入手，詳細介紹了自主設計的四旋翼飛行器的硬體框架、常用硬體及其性能和用法、自主開發的軟體系統設計以及飛行控制程式的開發與實踐；另外，本書還展示了四旋翼飛行器的組裝過程，提供了實現無人機平穩飛行的實用調試經驗，列舉了多項實際套用案例。本書致力於幫助讀者從不會到會，自主搭建四旋翼飛行器、自主編寫程式，並在自製的調試平台上分析數據和調節PID參數，列舉了初次起飛時的常見問題及其解決方法，直到飛行器最終能平穩飛行。本書適用於對四旋翼飛行器感興趣的初學者入門學習，也可作為參加各種大學生無人機電子設計競賽的大學生們的學習參考用書。

圖書目錄

第1章四旋翼飛行器概述與發展現狀

1.1空中機器人

1.2國內外四旋翼飛行器的研究現狀

1.2.1國外研究現狀

1.2.2國內研究現狀

1.3四旋翼飛行器技術關鍵

1.3.1總體設計最佳化

1.3.2能源動力系統

1.3.3建立數學模型

1.3.4飛行控制

1.3.5定位、導航與通信

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表示

2.2.1坐標系統建立

2.2.2姿態解算

2.3平衡控制算法

2.3.1四旋翼飛行器的PID調節原理

2.3.2四旋翼飛行器的PID參數整定（利用MATLAB仿真確定理論參數）

2.4濾波算法

2.4.1卡爾曼濾波算法

2.4.2互補濾波算法

第3章四旋翼飛行器常用通信協定

3.1常用通信接口協定

3.1.1SPI

3.1.2I2C

3.1.3USART

3.2常用RC(RadioController)通信協定

3.2.1PPM

3.2.2PWM

第4章四旋翼飛行器硬體系統設計

4.1四旋翼飛行器系統硬體總體結構

4.1.1主控板

4.1.2外圍感測器

4.1.3遙控器介紹

4.2機架的構造與電機的選用

4.2.1機架結構與設備安裝

4.2.2電機與槳的選用

第5章四旋翼飛行器軟體系統設計

5.1開發工具簡介

5.1.1CCS

5.1.2IAR

5.1.3Keil

5.2飛行控制板控制系統軟體總體設計

5.2.1總體框架

5.2.2初始化

5.2.3中斷處理

四旋翼飛行器設計與實現

基本介紹

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