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飞行器设计论文提纲范文飞行器设计论文提纲格式模板 摘要 Directory 第一章 绪论 1-1 选题背景 1-2 国内外研究现状 1-2-1 国内四旋翼飞行器的研究现状 1-2-2 国外四轴飞行器的研究现状 1-3 四旋翼飞行器主要优点和技术难点 1-3-1 四旋翼飞行器主要优点 1-3-2 四轴飞行器的技术难点 1-4 本文研究的主要内容 1-5 本文结构安排 第二章 四轴飞行器飞行原理、飞行姿态及滤波算法 2-1 四轴飞行器的飞行原理 2-2 四轴飞行器姿态的表示和运算 2-2-1 坐标系统的建立 2-2-2 四轴飞行器飞行姿态的表示和换算 2-3 滤波算法以及修正融合 2-3-1 卡尔曼滤波 2-3-2 互补滤波算法 2-4 本章小结 第三章 四轴飞行器的软硬件系统架构 3-1 硬件结构框图 3-2 硬件电路设计 3-2-1 电机及其驱动电路 3-2-2 控制电路部分及传感器模块 3-3 系统板实物图 3-4 软件框图及思路 3-5 本章小结 第四章 飞行姿态控制算法实现 4-1 软件初始化过程 4-2 四元数法及其姿态解算的算法实现 4-2-1 四元数运算及四元数转欧拉角算法流程 4-2-2 四元数运算流程 4-2-3 卡尔曼滤波的算法实现 4-3 PID算法、参数整定及其控制 4-3-1 PID算法的原理 4-3-2 四轴飞行器的PID调节原理 4-3-3 四轴飞行器PID参数的整定 4-4 四轴飞行器平飞实测数据及分析 4-4-1 加速度计数据波形及分析 4-4-2 陀螺仪数据波形及分析 4-4-3 卡尔曼滤波融合后实测波形 4-5 本章小结 第五章 总结与展望 _ 摘要 第1章 绪论 1-1 研究背景及意义 1-2 国内外研究现状 1-2-1 国外研究现状 1-2-2 国内研究现状 1-2-3 国内外研究现状分析 1-3 本文主要研究内容及结构安排 第2章 微小型球形飞行器总体方案设计 2-1 概述 2-2 微小型球形飞行器总体方案设计 2-2-1 技术要求及性能指标 2-2-2 飞行器类型选择 2-2-3 气动布局安排与机体结构设计 2-2-4 飞行控制系统设计 2-3 本章小结 第3章 微小型球形飞行器飞行控制系统硬件设计 3-1 飞行控制系统硬件设计总体方案 3-2 基于双 STM32 的飞行控制器硬件电路设计 3-2-1 飞行控制器控制芯片选型与设计 3-2-2 程序下载接口设计 3-2-3 电源电路设计 3-2-4 输入接口电路设计 3-2-5 输出接口电路设计 3-3 直流无刷电机电子调速器设计 3-3-1 总体设计方案 3-3-2 控制芯片选型 3-3-3 电源电路设计 3-3-4 电机驱动电路设计 3-3-5 相电压检测电路设计 3-4 本章小结 第4章 微小型球形飞行器飞行控制系统软件设计 4-1 软件设计开发环境简介 4-2 飞行控制系统软件总体流程 4-3 飞行控制系统软件模块化设计 4-3-1 系统初始化 4-3-2 姿态解算 4-3-3 姿态信息存储 4-3-4 飞行控制指令获取 4-3-5 飞行控制指令传输 4-3-6 中断优先级设置 4-3-7 PWM 输出 4-3-8 姿态控制 4-4 本章小结 第5章 实（试）验与分析 5-1 MPU6050 姿态测量模块两轴转台实验 5-2 MS5611 模块测试实验 5-3 超声波传感器测试实验 5-4 飞行器调试实验 5-4-1 俯仰（滚转）通道控制实验 5-4-2 偏航通道控制实验 5-5 室外飞行试验 5-6 直流无刷电机速度闭环控制实验 5-6-1 实验目的 5-6-2 实验步骤 5-6-3 实验数据分析 5-7 本章小结 结论 _ 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 摘要 第一章 绪论 1-1 论文研究的背景和意义 1-2 早期四旋翼飞行器设计 1-3 国内外四旋翼飞行器研究现状 1-3-1 Draganflyer 1-3-2 Quattrocopter 1-3-3 X-4 Flyers 1-3-4 宾夕法尼亚大学（UPenn） 1-3-5 康奈尔大学（Cornell） 1-3-6 瑞士联邦工学院（ETH） 1-3-7 斯坦福大学（Stanford） 1-3-8 _不列颠哥伦比亚大学（UBC） 1-4 论文的主要研究内容和结构安排 第二章 小型四旋翼飞行器控制系统研究的相关技术背景知识介绍 2-1 小型四旋翼飞行器结构和控制原理简介 2-2 基于LYAPUNOV 稳定性定理的BACKSTEPPING 方法 2-3 自适应控制的概念和基本方法 2-4 本章小节 第三章 小型四旋翼飞行器的建模与基于PID 控制算法的控制系统设计 3-1 四旋翼飞行器的建模 3-2 经典PID 控制算法 3-2-1 控制结构概要分析 3-2-2 PID 控制算法的运用 3-2-3 仿真结果与分析 3-3 本章小结 第四章 基于BACKSTEPPING 方法的小型四旋翼飞行器控制系统设计 4-1 四旋翼飞行器系统状态方程和控制结构概要分析 4-2 内环控制器的设计 4-3 外环控制器设计 4-4 基于BACKSTEPPING 的控制算法仿真结果及分析 4-5 本章小结 第五章 基于BACKSTEPPING 方法的小型四旋翼飞行器自适应控制系统设计 5-1 质量时自适应控制算法设计 5-2 存在外界干扰时的自适应控制算法设计 5-3 仿真实验及结果分析 5-4 本章小结 第六章 论文总结与展望 6-1 论文总结 6-2 未来研究工作展望 _ 期间学术论文目录 摘要 目录 第一章 绪论 1-1 引言 1-2 课题内容的国内外研究现况 1-3 课题研究的背景及意义 1-4 本文内容及结构 第二章 四轴飞行器系统的原理 2-1 前言 2-2 结构框架 2-3 运动原理 2-4 自动避障原理 第三章 四轴飞行器硬件系统设计 3-1 整体结构设计 3-2 控制器芯片 3-2-1 芯片简介 3-2-2 开发环境 3-3 姿态检测模块 3-3-1 加速度计和陀螺仪的原理 3-3-2 MPU-6050简介 3-3-3 MPU-6050引脚描述及其封装 3-3-4 MPU-6050系统的结构图及其应用电路 3-4 自动避障模块 3-4-1 测距传感器的选择 3-4-2 红外光电测距电路 3-5 遥控模块 3-5-1 遥控器操作 3-5-2 NRF24L01芯片简介 3-5-3 NRF24L01性能参数 3-6 电源功能模块 第四章 软件系统设计 4-1 软件系统总体设计 4-2 基于MPU-6050的姿态稳定控制的实现 4-2-1 I2C通讯 4-2-2 MPU-6050的初始化配置 4-2-3 卡尔曼滤波的应用 4-2-4 数据输入设计 4-2-5 姿态解算的实现 4-2-6 PID控制器的设计 4-2-7 四元数与欧拉角的转换 4-3 自动避障子程序 4-3-1 总体流程图 4-3-2 基本避障过程 4-3-3 复杂情况避障路径规划 4-3-4 避障程序运行总述 第五章 系统功能测试 5-1 设计结果 5-2 功耗分析 5-3 算法验证分析 5-3-1 姿态解算的分析 5-3-2 欧拉角问题的分析 5-4 控制系统的改进 5