01
飞行控制概述
四旋翼飞行器工作原理、飞控系统组成、PID控制基础概念。
基础入门
02
坐标系与姿态表示
地球坐标系、机体坐标系、欧拉角、旋转矩阵、四元数基础。
数学核心
03
传感器原理与数据融合
加速度计、陀螺仪、磁力计原理，互补滤波与Mahony滤波算法。
传感器滤波
04
姿态解算算法
基于四元数的姿态更新、欧拉角解算、坐标系转换实战。
算法姿态
05
串级PID控制结构
角度环与角速度环的串级设计、内外环带宽分配原则。
控制串级
06
角度环PID调参
P、I、D参数对角度响应的影响，手动调参步骤与波形分析。
调参实战
07
角速度环PID调参
角速度环的响应特性、D项对系统阻尼的影响、调参实战。
调参阻尼
08
位置控制与高度控制
位置PID、高度PID、气压计与超声波融合的高度估计。
位置高度
09
调参工具与日志分析
使用QGroundControl、Mission Planner进行参数调整与日志回放。
工具日志
10
飞行模式与切换逻辑
自稳模式、定高模式、悬停模式、返航模式的切换与参数配置。
模式逻辑
11
电机混控与动力分配
四旋翼X型与十字型混控矩阵、电机输出限幅与保护。
混控动力
12
振动分析与滤波
机体振动来源、低通滤波器设计、陷波滤波器应用。
滤波振动
13
遥控器校准与输入处理
遥控器PWM信号解析、摇杆死区设置、通道映射。
遥控校准
14
自动调参算法
基于梯度下降的自动调参、Ziegler-Nichols方法在飞控中的应用。
自动算法
15
飞行安全与故障保护
低电压保护、信号丢失保护、紧急降落逻辑设计。
安全保护
16
硬件选型与飞控板对比
STM32、Pixhawk、CUAV等主流飞控硬件架构分析。
硬件选型
17
实时操作系统与任务调度
FreeRTOS在飞控中的应用、任务优先级与时间片分配。
RTOS调度
18
控制频率与延时分析
姿态环频率选择、传感器采样率与执行器输出频率匹配。
频率延时
19
风扰与抗饱和控制
积分饱和现象、抗饱和策略、前馈补偿在抗风中的应用。
抗饱和风扰
20
模型辨识与系统仿真
基于Matlab/Simulink的飞控系统建模与仿真。
仿真建模
21
自适应控制与鲁棒控制
L1自适应控制、滑模控制在飞控中的前沿应用。
自适应鲁棒
22
多旋翼编队控制
主从编队、虚拟结构法、一致性算法在编队中的应用。
编队协同
23
视觉辅助定位
光流传感器原理、视觉SLAM与飞控的融合定位。
视觉定位
24
室内外定位切换
GPS与UWB、视觉定位的无缝切换策略。
切换融合
25
飞控固件编译与烧录
ArduPilot与PX4固件源码编译、Bootloader烧录流程。
固件烧录
26
参数文件管理与批量调参
参数文件导出导入、批量修改参数的脚本方法。
参数脚本
27
飞行日志深度分析
使用FlightPlot、PlotJuggler分析日志中的PID响应曲线。
日志分析
28
实战案例：穿越机调参全流程
从硬件组装到PID粗调、精调、试飞验证。
穿越机实战
29
实战案例：测绘无人机调参
大载重无人机的参数适配与抗风调优。
测绘大载重
30
课程总结与进阶路径
飞控工程师技能树、开源社区资源、推荐书籍与论文。
总结进阶