飞行控制算法 · 课程目录

飞行控制概述

什么是飞行控制系统基本组成发展历程与趋势

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

飞行动力学基础

刚体运动方程牛顿-欧拉方程空气动力学简化模型

传感器原理与选型

加速度计·陀螺仪磁力计·GPS·气压计选型要点

传感器数据融合

卡尔曼滤波入门互补滤波Mahony滤波算法

四元数更新算法欧拉角与四元数互转姿态初始化

PID控制理论

比例·积分·微分参数整定方法位置式与增量式PID

角度环与角速度环控制

内环(角速度)外环(角度)串级PID设计

位置控制与高度控制

水平位置PID气压计/超声波高度控制

速度控制与导航

水平速度控制GPS导航航点跟踪算法

电机混控与执行机构

多旋翼电机布局混控矩阵推导PWM信号生成

系统建模与仿真

MATLAB/Simulink四旋翼模型仿真环境搭建

嵌入式系统基础

STM32/ESP32选型RTOS任务调度中断管理

传感器驱动开发

I2C/SPI总线驱动MPU6050/BMP280读取

姿态解算代码实现

MCU四元数更新互补滤波代码

PID控制器代码实现

位置式PID增量式PID · C语言

串级PID代码实现

角度-角速度串级PID代码框架与调试

遥控器信号解析

PPM/SBUS协议遥控器数据融合

飞行模式设计

自稳·定高·悬停·返航逻辑设计

安全机制设计

失控保护低电量保护姿态异常检测

飞行日志与调试

日志系统设计上位机通信数据可视化

实机调试流程

PID现场调试震动分析与滤波飞行测试

进阶控制算法

LQR控制自适应控制模糊控制

视觉与激光SLAM

光流传感器激光雷达视觉里程计

编队飞行控制

多机协同控制一致性算法编队保持策略

无人机集群控制

集群通信架构分布式控制避碰算法

飞行控制中的机器学习

强化学习姿态控制神经网络PID

开源飞控架构分析

PX4/ArduPilot模块划分·核心算法

飞控硬件设计基础

PCB设计要点电源管理抗干扰设计

项目实战：从零搭建四旋翼

需求分析·硬件选型软件设计·集成测试