植保四轴无人飞行器关键技术研究

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1、万方数据分类号：华中农业大学硕士学位论文檀保四轴无人飞行器关键技术研究KeyTechnologiesofEppoUnmannedQuadrocopter研究生：学号：刘浩蓬2012307110027指导教师：龙长江副教授密级专业：农业电气化与自动化研究方向：智能化检测与控制技术获得学位名称：工学硕士获得学位时间：2015年6月’华中农业大工学院二。一五年六月华中农业大学学位论文独创性声明及使用一万方数据学位论文芥如需保密，解密时间年月日是否保密1乞三独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究"i-作及取得的研究成果-尽我所知，除

2、了文中特别加以标注和致谢的地方外．论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。也不包舍为获得华中农业大学或其他教育机构的学位或证书两使用过的材辩，指导教师对此进行了审定。与我一犀工作的同志对本研究所傲的任何贡越均已在论文中做了B,EJ确的说明。并表示了谢意。⋯签名：毒、罐莲帆沙蝇z月分日学位论文使用授权书本人完全了解华中农业大学关于保存，使用学位论文的规定，即学生必须按照学校要求提交学位论文的印捌本和电子版本学校有权保存提交论文的印尉版和电子版，并提供目录检索和阅览服务，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文o。本人同意华中农业大

3、学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容，为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递和变换服务。胁寸本人保留在其他媒体发表论文的权力。洼：保密学位论文‘期涉及技术秘密．商业秘密或申请专累I等潜在需要提交保密的论文)在祭密后适用于本授权书囊学位论文作者擗毒1

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5、诜垫师签名：欲江签名日期：沙箩牟f月2日签名日期：沙岱年‘月髫日万方数据植保四轴无人飞行器关键技术研究目录摘要耍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯iAbstract⋯⋯⋯．．．．．⋯⋯．．⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯．．

6、⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯．．⋯⋯．．⋯⋯．．⋯．⋯．．⋯．．⋯⋯．．⋯．．ii第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1课题背景与意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．2国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2．1国外四轴飞行器的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2．2国内四轴飞行器的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．3本文的主要研究内容和设计安排⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3第二章四轴飞行器的飞行原理与数学建模⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．52．1四

7、轴飞行器的机械结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52．2四轴飞行器的飞行原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62．3四轴飞行器的数学建模⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92．3．1四轴飞行器的坐标转换⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92．3．2四轴飞行器的力学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。112．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．13第三章四轴飞行器控制系统的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．143．1四轴飞行器控制系统的总体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．143．2系统硬

8、件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．153．2．1无刷直流电机选型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。153．2．2飞行控制处理器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一173．2．3无线装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。193．2．4无刷电机驱动设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。203．2．5惯性导航传感器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。223．2．6稳压电路设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。243．3系统软件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．253．3．1系统程

9、序初始化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。273．3．2软件系统资源分配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．283．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．28第四章植保四轴飞行器姿态解算与控制算法研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．294．1四轴飞行器的姿态获取分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．294．2飞行器姿态数据解算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．304．3姿态控制算法的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。324．3．1位置式PD控制算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．334．3．2

10、模糊PID控制算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．364．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯40第五章