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基于嵌入式Linux实时控制的四轴飞行器设计与实现
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飞行控制论文
基于嵌入式Linux实时控制的四轴飞行器设计与实现
论文目录
摘要
第1-7页
Abstract
第7-12页
第一章 绪论
第12-20页
1.1 课题研究背景及意义
第12-13页
1.2 国内外研究现状
第13-17页
1.3 课题研究目标和研究方法
第17页
1.4 课题创新性
第17-18页
1.5 四轴飞行器的主要优点和难点
第18页
1.6 论文组织结构
第18-20页
第二章 四轴飞行器工作原理
第20-26页
2.1 四轴飞行器飞行原理
第20-23页
2.1.1 垂直起降
第21页
2.1.2 俯仰运动
第21-22页
2.1.3 横滚运动
第22页
2.1.4 偏航运动
第22-23页
2.1.5 特技运动
第23页
2.2 行器的飞行姿态
第23-24页
2.2.1 机体坐标系
第24页
2.2.2 地球坐标系
第24页
2.3 小结
第24-26页
第三章 四轴飞行器硬件设计
第26-36页
3.1 控制模块
第26-28页
3.1.1 处理器选择
第26-27页
3.1.2 开发板选择
第27-28页
3.2 电源模块
第28页
3.3 传感器模块
第28-29页
3.3.1 陀螺仪与加速度传感器
第28-29页
3.3.2 摄像头模块
第29页
3.4 无线模块
第29-30页
3.5 飞行动力模块
第30-32页
3.5.1 电机选择
第30-31页
3.5.2 电子调速器
第31-32页
3.5.3 螺旋桨机架选择
第32页
3.6 串口通讯模块
第32页
3.7 降压电源模块
第32-33页
3.8 飞行器组装
第33-35页
3.9 小结
第35-36页
第四章 四轴飞行器任务规划
第36-50页
4.1 Linux操作系统进程调度
第36-41页
4.1.1 Linux进程调度原理
第36-37页
4.1.2 Linux实时调度策略
第37页
4.1.3 Linux实时进程分析
第37-41页
4.2 飞行控制系统的任务分析
第41-43页
4.2.1 任务划分
第41页
4.2.2 任务优先级说明
第41-42页
4.2.3 进程优先级分配
第42-43页
4.3 飞行控制系统的进程测试
第43-49页
4.3.1 四轴飞行器平稳状态时
第44-45页
4.3.2 四轴飞行器倾斜状态时
第45-48页
4.3.3 极端条件下的测试
第48-49页
4.4 小结
第49-50页
第五章 四轴飞行器软件设计
第50-70页
5.1 软件平台选择
第50页
5.1.1 软件平台分析
第50页
5.1.2 实时操作系统
第50页
5.1.3 操作系统的选择
第50页
5.2 开发环境
第50-51页
5.2.1 客户端系统
第50-51页
5.2.2 开发软件
第51页
5.3 总体设计
第51-54页
5.4 控制任务
第54-57页
5.4.1 PWM简介
第55页
5.4.2 PWM驱动
第55-57页
5.5 读取传感器数据任务
第57-60页
5.5.1 串口挂载
第57-58页
5.5.2 串口设置
第58页
5.5.3 串口编程
第58-60页
5.5.4 MPU6050传感器供电
第60页
5.6 姿态自动调节任务
第60-64页
5.6.1 PID简介
第60-61页
5.6.2 比例调节器
第61页
5.6.3 比例积分调节器
第61页
5.6.4 比例微分调节器
第61页
5.6.5 比例积分微分调节器
第61-62页
5.6.6 数字化PID控制
第62页
5.6.7 四轴飞行器的PID应用
第62-64页
5.7 接收控制信号任务
第64-66页
5.7.1 Socket通信简介
第64-65页
5.7.2 无线模块功能
第65-66页
5.7.3 BeagleBone Black无线模块驱动
第66页
5.8 发送当前飞行情况任务
第66-67页
5.9 视频采集任务
第67-69页
5.9.1 V4L2简介
第67-68页
5.9.2 颜色空间格式
第68-69页
5.10 视频传输任务
第69页
5.11 小结
第69-70页
结论与展望
第70-72页
致谢
第72-73页
参考文献
第73-77页
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
第77页
本篇论文共
77
页,
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