《多旋翼無人飛行器控制系統(tǒng)開發(fā)》實驗課程是由卓翼智能飛思實驗室(以下簡稱“卓翼飛思”)為無人智能教學解決方案-飛行器控制設計與應用實驗室打造的配套課程。

　　本課程主要提供給用戶基于軟硬件配套產(chǎn)品的飛控設計全套實驗內(nèi)容，包含教學ppt、實驗指導書、教學視頻等文件;近30個實驗資源，滿足職校教學、高校教學、科研等不同領域的應用需求。

　　通過課程能學到什么?

　　1.掌握無人機組裝、調(diào)試、試飛的科學步驟及方法，了解旋翼的結(jié)構(gòu)、飛行原理及動力學;

　　2.多旋翼無人機機架設計及性能評估、動力學系統(tǒng)設計、運動模型及剛體建立;

　　3.三軸加速度計標定、三軸磁力計標定、MAVLink消息通信及慣性測量單元數(shù)據(jù)獲取分析;

　　4.飛控日志分析、Offboard模式控制、卡爾曼濾波控制、姿態(tài)控制器設計、半自主控制模式等。

　　主要實驗內(nèi)容

　　主要包含無人機概述、無人機飛行原理、飛思飛控仿真平臺工具鏈配置、機架設計及動力系統(tǒng)評估、代碼自動生成、傳感器與通信、傳感器標定、地面站規(guī)劃及日志分析、飛行控制算法策略等近30個實驗資源。

　　課程資源文件

　　PPT課件：用戶可通過PPT課件實現(xiàn)對應的理論和實驗講授，幫助學生更好地理解和掌握課程內(nèi)容。

　　實驗指導書：包含實驗目的、實驗原理、實驗基本操作，每個模塊設計了對應的練習題，以幫助用戶鞏固所學知識。

　　教學視頻：每個實操型實驗錄制了約5min的短視頻，指導用戶完成實驗;同時加入常見問題答疑，幫助解決實驗過程中可能遇到的問題。

　　課程模塊

　　本課程通過六個模塊的系統(tǒng)性教學，使學生能全面掌握無人機的基礎知識、設計原理、控制策略以及實際操作技能。

　　模塊1：介紹無人機的基本概念、發(fā)展歷史、特點、分類和系統(tǒng)組成，以及多旋翼無人機飛行原理、四旋翼無人機系統(tǒng)的基本組成部分。通過MATLAB和RflySim等工具的介紹，學生能夠快速入門無人機仿真和開發(fā)。

　　模塊2：深入探討無人機的動力系統(tǒng)設計與建模，包括機架設計、參數(shù)測量和動力系統(tǒng)建模，為學生提供了對無人機性能估算和系統(tǒng)參數(shù)測量的深入理解。

　　模塊3：專注于傳感器與通信系統(tǒng)，涵蓋了傳感器的標定、測量模型以及通信系統(tǒng)的配置和測試，確保學生能夠掌握無人機的關(guān)鍵技術(shù)組件和通信機制。

　　模塊4：介紹無人機導航及測控系統(tǒng)，主要講解QGroundControl地面的使用、飛行日志的分析方法、多旋翼區(qū)域覆蓋決策設計以及無人機Offboard模式下的控制實驗。

　　模塊5：專注于四旋翼飛行控制算法與策略，討論狀態(tài)估計、穩(wěn)定性和可控性，以及底層飛行控制框架，為學生提供了實現(xiàn)精確飛行控制的理論基礎和實踐指導。

　　模塊6：指導學生進行四旋翼無人機的臺架、實飛調(diào)試。包括控制算法遷移、硬件在環(huán)仿真和多旋翼調(diào)試步驟，同時涵蓋了從仿真到臺架實驗，再到實飛實驗的整體流程和實飛模式切換等。

　

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