01
四旋翼入门
飞行器发展史 · 四旋翼应用场景 · 飞控系统硬件架构概览
概览硬件
02
坐标系与旋转
地球坐标系 · 机体坐标系 · 欧拉角 · 旋转矩阵 · 四元数基础
数学坐标
03
刚体运动学
位置运动学 · 姿态运动学 · 速度与角速度关系 · 运动学方程推导
运动学推导
04
刚体动力学
牛顿-欧拉方程 · 平动动力学 · 转动动力学 · 惯性张量
动力学牛顿
05
空气动力学基础
旋翼空气动力学 · 拉力与扭矩模型 · 叶素理论简介 · 动量理论简介
气动旋翼
06
控制效率模型
混控矩阵 · 电机-螺旋桨模型 · 控制分配原理 · 执行器动态
控制混控
07
电机与螺旋桨建模
无刷直流电机模型 · 电调模型 · 螺旋桨静/动态特性 · 一阶惯性环节近似
电机建模
08
传感器建模
IMU模型（加速度计、陀螺仪）· 磁力计 · 气压计 · GPS · 噪声特性分析
传感器IMU
09
飞控系统状态方程
非线性状态空间模型 · 状态变量选择 · 输入输出关系 · 模型线性化方法
状态空间线性化
10
模型线性化与简化
小扰动假设 · 雅可比矩阵计算 · 悬停点线性化 · 线性时不变模型
线性化雅可比
11
参数辨识概述
辨识的定义与目的 · 辨识步骤 · 分类（离线/在线·白箱/灰箱/黑箱）· 激励信号设计
辨识激励
12
最小二乘法基础
最小二乘原理 · 批量最小二乘 · 递推最小二乘 · 加权最小二乘 · 正则化
最小二乘估计
13
极大似然估计与贝叶斯估计
似然函数 · 极大似然估计推导 · 贝叶斯估计框架 · 先验与后验
贝叶斯似然
14
卡尔曼滤波基础
状态观测器概念 · 卡尔曼滤波推导 · 预测与更新步骤 · 卡尔曼增益
卡尔曼滤波
15
扩展卡尔曼滤波
非线性系统EKF · 线性化过程 · 雅可比计算 · EKF在飞控中的应用
EKF非线性
16
无迹卡尔曼滤波
UT变换 · Sigma点选取 · UKF算法流程 · 与EKF的对比
UKF无迹
17
粒子滤波
蒙特卡洛方法 · 重要性采样 · 重采样 · 粒子退化问题 · PF在定位中的应用
粒子滤波蒙特卡洛
18
惯性参数辨识
质量、质心位置、惯性张量辨识 · 落体实验 · 扭摆实验 · 飞行数据辨识
惯性参数
19
气动参数辨识
拉力系数 · 扭矩系数 · 阻力系数辨识 · 风洞实验 · 飞行数据辨识
气动系数
20
电机参数辨识
电机时间常数 · 转速-电压增益 · 转速-拉力曲线拟合 · 阶跃响应法
电机阶跃
21
IMU参数辨识
加速度计零偏与尺度因子 · 陀螺仪零偏与尺度因子 · 交轴耦合 · 艾伦方差分析
IMU标定
22
执行器动态辨识
电调-电机系统频率响应 · 扫频法 · 伪随机二进制序列法 · 传递函数拟合
执行器频响
23
飞行数据预处理
数据同步 · 时间戳对齐 · 异常值剔除 · 低通滤波 · 重采样 · 坐标系对齐
预处理滤波
24
激励信号设计
扫频信号 · 伪随机二进制序列 · 方波信号 · 多正弦信号 · 频谱特性分析
激励频谱
25
频域辨识方法
频率响应函数估计 · 相干函数 · 传递函数拟合 · 频域最小二乘
频域传递函数
26
时域辨识方法
预测误差法 · 子空间辨识法 · 神经网络辨识 · 支持向量机辨识
时域子空间
27
模型验证与评估
残差分析 · 预测误差 · 交叉验证 · AIC/BIC准则 · 模型置信区间
验证AIC
28
飞控系统辨识实战
PX4/ArduPilot数据采集 · MATLAB/Simulink辨识工具箱 · Python辨识脚本
实战PX4
29
参数辨识在飞控调参中的应用
基于模型的PID调参 · 前馈补偿 · 自适应控制 · 故障诊断
调参自适应
30
前沿与展望
深度学习在系统辨识中的应用 · 数字孪生 · 在线辨识与自适应控制 · 未来趋势
前沿数字孪生