01
课程导学与飞控基础
课程目标、学习方法、飞控系统概述、姿态控制的重要性
导学入门
02
开发环境搭建
PX4/ArduPilot源码获取、交叉编译工具链、Gazebo/JMavSim仿真
环境工具链
03
飞控源码结构解析
PX4目录结构、uORB、参数系统、调度器
源码架构
04
坐标系与旋转矩阵
地理/机体坐标系、欧拉角、旋转矩阵、四元数基础
数学坐标
05
姿态表示方法
欧拉角、旋转矩阵、四元数定义与转换对比
姿态理论
06
传感器原理与数据读取
加速度计、陀螺仪、磁力计工作原理与校准
传感器硬件
07
传感器数据预处理
低通滤波、滑动平均、中值滤波在飞控中的应用
滤波信号
08
姿态解算入门
互补滤波原理、一阶互补滤波实现
解算互补
09
姿态解算进阶
Mahony滤波算法原理与源码解析
Mahony滤波
10
姿态解算高阶
Madgwick滤波算法原理与源码解析
MadgwickAHRS
11
姿态解算实战
基于PX4的EKF2姿态估计模块源码分析
EKF2PX4
12
姿态控制基础
PID控制器原理、P/I/D参数作用与整定
PID控制
13
角度PID控制
单环角度PID控制器的设计与实现
角度环单环
14
串级PID控制
角度‑角速度串级PID原理与优势
串级内环
15
PX4姿态控制器源码(一)
角度控制器 mc_att_control 模块分析
PX4att
16
PX4姿态控制器源码(二)
角速度控制器 mc_rate_control 模块分析
rate源码
17
混控器原理
期望力矩到电机PWM映射，混控矩阵推导
混控矩阵
18
PX4混控器源码解析
mixer模块、MultirotorMixer代码分析
mixer多旋翼
19
控制分配
基于伪逆的控制分配算法原理与实现
分配伪逆
20
执行器输出
PWM/DSHOT协议、执行器驱动层代码分析
PWMDSHOT
21
仿真调试
Gazebo姿态控制仿真、日志分析与调参
仿真Gazebo
22
实机调试(一)
飞控板连接、传感器校准、安全开关设置
硬件校准
23
实机调试(二)
QGC地面站参数调优、飞行日志(ulog)分析
QGCulog
24
姿态控制性能评估
阶跃响应、抗扰能力、跟踪精度等指标
评估指标
25
常见问题与排故
震荡、超调、积分饱和、传感器噪声处理
排故实战
26
进阶话题：自适应/LQR
自适应控制、LQR在姿态控制中的应用简介
LQR自适应
27
进阶话题：MBC与INDI
基于模型控制(MBC)与增量式动态逆(INDI)简介
MBCINDI
28
项目实战(一)
基于PX4二次开发，自定义姿态控制算法
二次开发实战
29
项目实战(二)
自定义uORB消息，集成新算法到飞控
uORB集成
30
课程总结与展望
知识体系回顾、学习路径建议、开源社区贡献指南
总结社区