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飞控算法基础与工程实战

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 核心概念 · 整体框架
课程导入学习目标
02
飞控系统概述
飞控硬件架构 · 传感器组成 · 执行机构
飞控系统概述飞控硬件架构
03
坐标系与姿态表示
地球坐标系 · 机体坐标系 · 欧拉角
坐标系姿态表示
04
姿态解算基础
加速度计 · 陀螺仪 · 磁力计原理与特性
姿态解算基础加速度计
05
姿态解算进阶
Mahony互补滤波算法原理 · 实现步骤与参数调优
姿态解算进阶Mahony
06
姿态解算进阶
Madgwick梯度下降法原理 · 实现与对比分析
姿态解算进阶Madgwick
07
卡尔曼滤波入门
状态空间模型 · 预测与更新 · 一维卡尔曼滤波实现
卡尔曼滤波入门状态空间模型
08
扩展卡尔曼滤波（EKF）
非线性系统线性化 · EKF在姿态估计中的应用
EKF扩展卡尔曼滤波
09
惯性导航基础
惯性导航原理 · 积分漂移 · 误差来源与补偿方法
惯性导航基础惯性导航原理
10
传感器标定与融合
加速度计 · 陀螺仪 · 磁力计标定方法
传感器标定融合
11
动力学建模
四旋翼动力学模型 · 推力与力矩 · 电机模型
动力学建模四旋翼动力学模型
12
控制理论基础
PID控制原理 · P · I
控制理论基础PID
13
姿态控制设计
内环角速率控制 · 外环姿态角控制 · PID串级结构
姿态控制设计内环角速率控制
14
位置控制设计
水平位置控制 · 高度控制 · 位置环与速度环设计
位置控制设计水平位置控制
15
轨迹规划基础
轨迹生成 · 多项式轨迹 · 梯形速度规划
轨迹规划基础轨迹生成
16
路径跟踪控制
L1导航 · 纯追踪 · 模型预测控制（MPC）简介
路径跟踪控制L1
17
电机控制与混控
PWM信号 · 电机调速 · 混控矩阵
电机控制混控
18
状态估计与滤波实战
基于IMU的互补滤波代码实现与调试
状态估计滤波实战
19
姿态解算实战
使用四元数实现Mahony算法 · 并在仿真环境中验证
姿态解算实战Mahony
20
卡尔曼滤波实战
实现一维高度估计 · 融合气压计与加速度计
卡尔曼滤波实战实现一维高度估计
21
PID调参实战
在仿真平台（如Gazebo）中进行姿…
PID调参实战
22
飞控仿真环境搭建
使用PX4/ArduPilot或自研… · 搭建软件在环（SITL）环境
飞控仿真环境搭建PX4/ArduPilo…
23
硬件在环测试
硬件在环（HIL）仿真流程 · 传感器模拟与故障注入
硬件环测试
24
飞行模式与状态机
手动 · 自稳 · 定高
飞行模式状态机
25
安全机制与失效保护
低电量保护 · 信号丢失 · 传感器故障检测与应急处理
安全机制失效保护
26
常见问题与调试技巧
振荡 · 漂移 · 超调
常见问题调试技巧
27
性能评估与优化
飞行品质评估指标 · 算法优化 · 代码效率提升
性能评估优化
28
综合实战项目
从零搭建一个四旋翼飞控 · 实现稳定悬停与定点飞行
综合实战项目从零搭建一个四旋…
29
进阶算法探索
自适应控制 · 鲁棒控制 · 深度学习在飞控中的应用展望
进阶算法探索自适应控制
30
课程总结与工程素养
知识体系回顾 · 工程思维培养 · 持续学习路径与资源推荐
课程总结工程素养