图书介绍
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![四旋翼无人飞行器设计](https://www.shukui.net/cover/50/30440212.jpg)
- 冯新宇,范红刚,辛亮著 著
- 出版社: 北京:清华大学出版社
- ISBN:9787302467359
- 出版时间:2017
- 标注页数:130页
- 文件大小:17MB
- 文件页数:137页
- 主题词:无人驾驶飞行器-设计
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图书目录
第1章 简介1
1.1四旋翼飞行器发展历史1
1.2四旋翼飞行器的研究现状3
1.3四旋翼飞行器的主要应用4
第2章 四旋翼飞行器的控制原理5
2.1四旋翼飞行器的结构5
2.2四旋翼飞行器的运动控制方法6
2.3四旋翼飞行器各部分的工作原理8
2.3.1飞行姿态与升力关系8
2.3.2飞行姿态的测量10
2.3.3加速度传感器工作原理及角度测量10
2.3.4陀螺仪传感器工作原理及角度测量11
2.3.5磁力计传感器工作原理及测量方法12
2.4姿态解算方法13
2.4.1互补滤波算法13
2.4.2卡尔曼滤波算法15
2.4.3 DMP姿态数据获取17
2.5 PID控制算法20
2.5.1 PID概述20
2.5.2四轴飞行器PID控制器设计21
第3章 硬件设计23
3.1协议预备知识23
3.1.1 SPI总线23
3.1.2 I2C总线26
3.1.3 USART总线29
3.2总体设计32
3.2.1遥控器电路基本框架32
3.2.2飞行器主控电路基本框架32
3.3飞行器主控电路最小系统设计33
3.3.1基本原理33
3.3.2硬件电路设计34
3.4姿态传感器模块36
3.4.1基本原理37
3.4.2硬件电路设计39
3.5无线通信模块40
3.5.1基本原理41
3.5.2硬件电路设计42
3.6定高模块43
3.6.1超声波定高模块43
3.6.2气压计定高模块45
3.7电机及驱动模块47
3.7.1基本原理48
3.7.2硬件电路设计49
3.8遥控器模块设计50
3.8.1基本原理50
3.8.2硬件电路设计52
3.9电源模块选择54
3.10四轴飞行器的组装55
3.10.1电机、浆、电池、机型的相互关系55
3.10.2机架的组装56
第4章 软件设计57
4.1软件预备知识57
4.1.1刚体的空间角位置描述57
4.1.2用欧拉角描述定点转动刚体的角位置57
4.1.3四元数60
4.1.4控制与滤波算法60
4.2主控程序初始化设置及说明65
4.2.1 SPI的I/O口初始化实现67
4.2.2 IIC的I/O口初始化实现69
4.2.3定时器初始化实现71
4.2.4电子调速器初始化实现72
4.3姿态传感器软件设计74
4.3.1软件设计基本思路74
4.3.2 DMP75
4.3.3代码实现及解析81
4.4气压计软件设计85
4.4.1软件设计基本思路85
4.4.2代码实现及解析88
4.4.3自主高度控制的实现95
4.5遥控器软件设计96
4.5.1软件设计基本思路98
4.5.2无线模块代码实现及解析98
4.5.3摇杆代码实现及解析104
4.6摄像头软件设计109
4.6.1软件设计基本思路109
4.6.2摄像头的数据读取109
4.6.3摄像头的数据处理112
4.7上位机设计114
4.7.1帧头检测模块116
4.7.2 3D模型路径模块118
4.7.3 3D模型属性设置模块118
4.7.4陀螺仪3D数据显示模块120
第5章 调试、问题解析及改进方向随想122
附录A STM32F4最小系统电路图123
附录B遥控器电路127
附录C飞控板连接电路129
参考文献130