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70千字 字数
2017-01-01 发行日期
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主编推荐语

首款STM32微处理器与MPU-6050传感器飞行姿态测量,卡尔曼滤波与PID控制。

内容简介

本书利用主流控制器STM32系列微处理器平台，全球首款集成加速度计与陀螺仪的MPU-6050作为飞行姿态测量传感器，以 2.4G全球开放频段为无线数据传输控制方式。借鉴卡尔曼滤波器原理设计权值姿态融合算法，将当前姿态与目标姿态作比较，利用PID控制器线性调整系统PWM 输出占空比，控制电机转速以调整飞行姿态。

目录

  • 封面页
  • 书名页
  • 版权页
  • 作者简介
  • 内容简介
  • 推荐序　FOREWORD
  • 前言　PREFACE
  • 目录
  • 第1章　简介
  • 1.1　四旋翼飞行器发展历史
  • 1.2　四旋翼飞行器的研究现状
  • 1.3　四旋翼飞行器的主要应用
  • 第2章　四旋翼飞行器的控制原理
  • 2.1　四旋翼飞行器的结构
  • 2.2　四旋翼飞行器的运动控制方法
  • 2.3　四旋翼飞行器各部分的工作原理
  • 2.3.1　飞行姿态与升力关系
  • 2.3.2　飞行姿态的测量
  • 2.3.3　加速度传感器工作原理及角度测量
  • 2.3.4　陀螺仪传感器工作原理及角度测量
  • 2.3.5　磁力计传感器工作原理及测量方法
  • 2.4　姿态解算方法
  • 2.4.1　互补滤波算法
  • 2.4.2　卡尔曼滤波算法
  • 2.4.3　DMP姿态数据获取
  • 2.5　PID控制算法
  • 2.5.1　PID概述
  • 2.5.2　四轴飞行器PID控制器设计
  • 第3章　硬件设计
  • 3.1　协议预备知识
  • 3.1.1　SPI总线
  • 3.1.2　I2C总线
  • 3.1.3　USART总线
  • 3.2　总体设计
  • 3.2.1　遥控器电路基本框架
  • 3.2.2　飞行器主控电路基本框架
  • 3.3　飞行器主控电路最小系统设计
  • 3.3.1　基本原理
  • 3.3.2　硬件电路设计
  • 3.4　姿态传感器模块
  • 3.4.1　基本原理
  • 3.4.2　硬件电路设计
  • 3.5　无线通信模块
  • 3.5.1　基本原理
  • 3.5.2　硬件电路设计
  • 3.6　定高模块
  • 3.6.1　超声波定高模块
  • 3.6.2　气压计定高模块
  • 3.7　电机及驱动模块
  • 3.7.1　基本原理
  • 3.7.2　硬件电路设计
  • 3.8　遥控器模块设计
  • 3.8.1　基本原理
  • 3.8.2　硬件电路设计
  • 3.9　电源模块选择
  • 3.10　四轴飞行器的组装
  • 3.10.1　电机、浆、电池、机型的相互关系
  • 3.10.2　机架的组装
  • 第4章　软件设计
  • 4.1　软件预备知识
  • 4.1.1　刚体的空间角位置描述
  • 4.1.2　用欧拉角描述定点转动刚体的角位置
  • 4.1.3　四元数
  • 4.1.4　控制与滤波算法
  • 4.2　主控程序初始化设置及说明
  • 4.2.1　SPI的I/O口初始化实现
  • 4.2.2　IIC的I/O口初始化实现
  • 4.2.3　定时器初始化实现
  • 4.2.4　电子调速器初始化实现
  • 4.3　姿态传感器软件设计
  • 4.3.1　软件设计基本思路
  • 4.3.2　DMP
  • 4.3.3　代码实现及解析
  • 4.4　气压计软件设计
  • 4.4.1　软件设计基本思路
  • 4.4.2　代码实现及解析
  • 4.4.3　自主高度控制的实现
  • 4.5　遥控器软件设计
  • 4.5.1　软件设计基本思路
  • 4.5.2　无线模块代码实现及解析
  • 4.5.3　摇杆代码实现及解析
  • 4.6　摄像头软件设计
  • 4.6.1　软件设计基本思路
  • 4.6.2　摄像头的数据读取
  • 4.6.3　摄像头的数据处理
  • 4.7　上位机设计
  • 4.7.1　帧头检测模块
  • 4.7.2　3D模型路径模块
  • 4.7.3　3D模型属性设置模块
  • 4.7.4　陀螺仪3D数据显示模块
  • 第5章　调试、问题解析及改进方向随想
  • 附录A　STM32F4最小系统电路图
  • 附录B　遥控器电路
  • 附录C　飞控板连接电路
  • 参考文献
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出版方

清华大学出版社

清华大学出版社成立于1980年6月，是由教育部主管、清华大学主办的综合出版单位。植根于“清华”这座久负盛名的高等学府，秉承清华人“自强不息，厚德载物”的人文精神，清华大学出版社在短短二十多年的时间里，迅速成长起来。清华大学出版社始终坚持弘扬科技文化产业、服务科教兴国战略的出版方向，把出版高等学校教学用书和科技图书作为主要任务，并为促进学术交流、繁荣出版事业设立了多项出版基金，逐渐形成了以出版高水平的教材和学术专著为主的鲜明特色，在教育出版领域树立了强势品牌。