四轴飞行器定速巡航系统设计毕设论文.doc

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长春大学毕业设计（论文）
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四轴飞行器定速巡航系统设计
[摘要]四轴飞行器作为低空低成本的遥感平台，在各个领域应用广泛。相比其他类型的飞行器，四轴飞行器硬件结构简单紧凑，而软件复杂。本文介绍四轴飞行器的一个实现方案，重点讲软件算法，包括加速度计校正、姿态计算和姿态控制三部分。校正加速度计采用最小二乘法。计算姿态采用姿态插值法、梯度下降法或互补滤波法，需要对比这三种方法然后选出一种来应用。控制姿态采用欧拉角控制或四元数控制。最后比较各种方法的效果，并附上C语言的算法实现代码。

[关键词]四轴飞行器；姿态；控制

Fouraircraftcruisecontrolsystemdesign

[Abstract]Quadcopterisalow-costlowaltituderemotesensingplatforms,Whichwidelyusedinvariousfields.Comparedtoothertypesofaircraft,thequadcopterhassimplerhardware,resultinmorecomplexsoftware.Thispaperdescribesanimplementationofthequadcopter,includingthecalibrationofaccelerometer,estimationofattitude,andcontrolofattitude.ItusedtheLeastSquaresMethodtocalibrationtheaccelerometer.ItusesAttitudeInterpolationMethod,GradientDescentMethodorComplementaryFilterMethodtoestimationattitude.ItusesEuleranglesorquaterniontocontroltheattitude.Finally,therearecomparisonsofthemethods.TheC-languageimplementationofthemethodsisappended.

[Keywords]Quadcopter；Attitude；Control

目录

TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l_Toc26801.引言 PAGEREF_Toc26804
HYPERLINK\l_Toc201932.飞行器的构成 PAGEREF_Toc201935
HYPERLINK\l_Toc32072.1硬件构成 PAGEREF_Toc32075
HYPERLINK\l_Toc23422.1.1机械构成 PAGEREF_Toc23425
HYPERLINK\l_Toc122932.1.2电气构成 PAGEREF_Toc122936
HYPERLINK\l_Toc278712.2软件构成 PAGEREF_Toc278717
HYPERLINK\l_Toc191692.2.1.上位机 PAGEREF_Toc191697
HYPERLINK\l_Toc144292.2.2.下位机 PAGEREF_Toc144297
HYPERLINK\l_Toc189013.飞行器原理 PAGEREF_Toc189017
HYPERLINK\l_Toc302963.1.坐标系统 PAGEREF_Toc302968
HYPERLINK\l_Toc168913.2.姿态的表示和运算 PAGEREF_Toc168918
HYPERLINK\l_Toc204173.3.动力学原理 PAGEREF_Toc204179
HYPERLINK\l_Toc265814.姿态测量 PAGEREF_Toc2658110
HYPERLINK\l_Toc248564.1.传感器校正 PAGEREF_Toc2485610
HYPERLINK\l_Toc245134.1.1.陀螺仪 PAGEREF_Toc2451310
HYPERLINK\l_Toc224274.1.2.加速度计和电子罗盘 PAGEREF_Toc2242711
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