01
四轴飞行器概述
飞行原理、坐标系定义、姿态表示方法(欧拉角、四元数)
基础坐标系
02
硬件平台搭建
主控芯片选型(STM32F4)、传感器(MPU6050、MS5611)、电机与电调选型
硬件STM32
03
传感器数据读取
I2C/SPI通信协议、MPU6050初始化与数据读取、加速度计与陀螺仪校准
I2CMPU6050
04
姿态解算
互补滤波算法原理、Mahony滤波算法实现、四元数更新与归一化
滤波四元数
05
PID控制基础
PID控制器原理、P/I/D项作用、位置式与增量式PID区别
控制PID
06
PID参数整定
手动整定方法、Ziegler-Nichols法、临界比例度法
整定ZN法
07
悬停控制策略
内环角速度环、外环角度环、串级PID结构设计
串级PID悬停
08
遥控器信号解析
PWM信号捕获、SBUS协议解析、摇杆映射与死区处理
SBUSPWM
09
电机混控
十字型与X型布局混控矩阵、油门与姿态指令到PWM的映射
混控矩阵
10
系统集成与调试
整体代码框架、RTOS任务调度、地面站通信(Mavlink协议)
RTOSMavlink
11
飞行测试与优化
悬停测试步骤、常见问题排查、日志分析与参数微调
测试调参
12
进阶话题
卡尔曼滤波在姿态估计中的应用、位置控制与GPS导航简介
卡尔曼GPS
13
项目总结与展望
开源飞控框架对比(PX4/ArduPilot)、未来学习路径
开源PX4
14
附录A:常用数学工具
矩阵运算、三角函数近似
数学矩阵
15
附录B:常见传感器数据手册解读
MPU6050、MS5611 数据手册关键参数
手册传感器
16
附录C:PID参数速查表
典型四轴PID推荐值及调整方向
速查PID
17
附录D:调试工具使用指南
示波器、逻辑分析仪基础操作
示波器逻辑分析
18
附录E:安全飞行规范与法律法规
禁飞区、高度限制、保险建议
安全法规
19
附录F:常见故障代码与解决方案
传感器错误、电机不转、通信超时等
故障排查
20
附录G:PCB设计要点与电源管理
布局、去耦电容、BEC选择
PCB电源
21
附录H:无线通信模块选型
2.4G / 5.8G 遥控链路、数传模块
无线2.4G
22
附录I:电池选型与充放电管理
LiPo参数、C数、平衡充使用
电池LiPo
23
附录J:机架设计与减震方案
中心板、机臂、减震球选择
机架减震
24
附录K:视觉定位与光流传感器简介
光流模块、视觉SLAM基础
视觉光流
25
附录L:超声波与激光测距在定高中应用
VL53L1X、HC-SR04 集成
测距定高
26
附录M:多旋翼空气动力学基础
桨叶理论、拉力系数、力效
空气动力桨叶
27
附录N:实时操作系统(FreeRTOS)在飞控中的应用
任务创建、队列、信号量
FreeRTOS实时
28
附录O:代码版本控制与协作开发(Git)
Git基础、分支管理、Github协作
Git协作
29
附录P:飞行数据记录与回放分析
黑匣子、CSV日志、Python分析
日志分析
30
附录Q:从零开始设计自己的飞控——完整项目规划
需求分析、硬件选型、软件架构、测试计划
项目规划