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四軸飛行器是一種無人飛行器，也是一種智能機器人，「四軸」指飛行器的動力由4個旋翼式的飛行引擎提供。人們對於四軸飛行器的研究從軍用到民用、商用領域都有涉及。近幾十年來，隨著現代控制理論與電子控制技術的發展，運用現代控制技術，使用電機代替油動力引擎迸行四軸飛行器控制研究。本書利用主流控製器STM32系列微處理器平臺，從設計的方案論證、器件選型、代碼調試的全過程對四軸飛行器設計透徹細緻地講解，讀者可以根據書中給出的電路和代碼自行設計。本書可作為電子、通信及控制等相關專業的參考書，也可以作為相關技術人員的技術參考書。
- 版權訊息
- 作者簡介
- 內容簡介
- 推薦序 FOREWORD
- 前言 PREFACE
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第1章 簡介
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1.1 四旋翼飛行器發展歷史
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1.2 四旋翼飛行器的研究現狀
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1.3 四旋翼飛行器的主要應用
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第2章 四旋翼飛行器的控制原理
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2.1 四旋翼飛行器的結構
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2.2 四旋翼飛行器的運動控制方法
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2.3 四旋翼飛行器各部分的工作原理
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2.3.1 飛行姿態與升力關係
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2.3.2 飛行姿態的測量
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2.3.3 加速度傳感器工作原理及角度測量
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2.3.4 陀螺儀傳感器工作原理及角度測量
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2.3.5 磁力計傳感器工作原理及測量方法
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2.4 姿態解算方法
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2.4.1 互補濾波算法
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2.4.2 卡爾曼濾波算法
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2.4.3 DMP姿態數據獲取
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2.5 PID控制算法
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2.5.1 PID概述
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2.5.2 四軸飛行器PID控製器設計
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第3章 硬件設計
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3.1 協議預備知識
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3.1.1 SPI總線
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3.1.2 I2C總線
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3.1.3 USART總線
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3.2 總體設計
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3.2.1 遙控器電路基本框架
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3.2.2 飛行器主控電路基本框架
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3.3 飛行器主控電路最小系統設計
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3.3.1 基本原理
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3.3.2 硬件電路設計
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3.4 姿態傳感器模塊
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3.4.1 基本原理
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3.4.2 硬件電路設計
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3.5 無線通信模塊
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3.5.1 基本原理
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3.5.2 硬件電路設計
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3.6 定高模塊
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3.6.1 超聲波定高模塊
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3.6.2 氣壓計定高模塊
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3.7 電機及驅動模塊
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3.7.1 基本原理
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3.7.2 硬件電路設計
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3.8 遙控器模塊設計
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3.8.1 基本原理
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3.8.2 硬件電路設計
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3.9 電源模塊選擇
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3.10 四軸飛行器的組裝
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3.10.1 電機、漿、電池、機型的相互關係
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3.10.2 機架的組裝
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第4章 軟體設計
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4.1 軟體預備知識
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4.1.1 剛體的空間角位置描述
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4.1.2 用歐拉角描述定點轉動剛體的角位置
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4.1.3 四元數
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4.1.4 控制與濾波算法
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4.2 主控程序初始化設置及說明
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4.2.1 SPI的I/O口初始化實現
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4.2.2 IIC的I/O口初始化實現
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4.2.3 定時器初始化實現
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4.2.4 電子調速器初始化實現
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4.3 姿態傳感器軟體設計
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4.3.1 軟體設計基本思路
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4.3.2 DMP
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4.3.3 代碼實現及解析
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4.4 氣壓計軟體設計
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4.4.1 軟體設計基本思路
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4.4.2 代碼實現及解析
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4.4.3 自主高度控制的實現
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4.5 遙控器軟體設計
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4.5.1 軟體設計基本思路
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4.5.2 無線模塊代碼實現及解析
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4.5.3 搖桿代碼實現及解析
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4.6 攝像頭軟體設計
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4.6.1 軟體設計基本思路
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4.6.2 攝像頭的數據讀取
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4.6.3 攝像頭的數據處理
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4.7 上位機設計
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4.7.1 幀頭檢測模塊
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4.7.2 3D模型路徑模塊
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4.7.3 3D模型屬性設置模塊
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4.7.4 陀螺儀3D數據顯示模塊
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第5章 調試、問題解析及改進方向隨想
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1．硬件方面
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2．軟體方面
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3．調試方面
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4．存在的問題
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- 附錄A STM32F4最小系統電路圖
- 附錄B 遙控器電路
- 附錄C 飛控板連接電路
- 參考文獻
- 出版地 ： 臺灣
- 語言 ： 繁體中文
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