第1章 概述 1
1.1 四旋翼飛行器簡介 1
1.1.1 四旋翼飛行器的概念 1
1.1.2 四旋翼飛行器的發(fā)展史 1
1.2 四旋翼飛行器的主要優(yōu)缺點和技術難點 3
1.2.1 四旋翼飛行器的主要優(yōu)缺點 3
1.2.2 四旋翼飛行器的技術難點 4
思考題 5

第2章 Arduino的原理及應用 6
2.1 開源飛控 6
2.2 初識Arduino 7
2.2.1 Arduino簡介 8
2.2.2 Arduino的不同版本 10
2.3 Arduino開發(fā)環(huán)境搭建 14
2.3.1 IDE環(huán)境介紹 14
2.3.2 Arduino驅動安裝 17
2.3.3 實現Hello Arduino 19
2.4 Arduino編程基礎 22
2.4.1 程序結構 22
2.4.2 控制語句 23
2.4.3 相關語法 30
2.4.4 算術運算 32
2.4.5 比較運算 34
2.4.6 布爾運算 35
2.4.7 指針運算 36
2.4.8 位運算 36
2.4.9 復合運算符 40
2.4.10 常量與變量 41
2.5 Arduino的基本函數 56
2.5.1 數字I/O函數 57
2.5.2 模擬I/O函數 59
2.5.3 高級I/O函數 61
2.5.4 時間函數 65
2.5.5 幾個基本的數學運算函數 67
2.5.6 三角函數 70
2.5.7 隨機數函數 71
2.5.8 位操作函數 72
2.5.9 設置中斷函數 74
2.5.10 開關中斷函數 75
2.6 Arduino硬件平臺 76
2.6.1 Arduino Uno R3的硬件原理 76
2.6.2 數字輸入 79
2.6.3 數字輸出 81
2.6.4 模擬輸入 82
2.6.5 模擬輸出 84
2.6.6 串口輸入 87
2.6.7 串口輸出 88
2.6.8 Arduino Pro Mini 90
思考題 93

第3章 四旋翼飛行器的飛行原理、飛行姿態(tài)及濾波算法 94
3.1 四旋翼飛行器的結構和飛行原理 94
3.1.1 結構形式 94
3.1.2 飛行原理 94
3.2 四旋翼飛行器姿態(tài)的表示和運算 97
3.2.1 坐標系統(tǒng)的建立 97
3.2.2 四旋翼飛行器飛行姿態(tài)的表示和換算 99
3.3 濾波算法以及修正融合 101
3.3.1 互補濾波和梯度下降算法 102
3.3.2 卡爾曼濾波 110
3.4 PID控制算法 113
3.4.1 四旋翼飛行器的控制原理 113
3.4.2 PID控制理論 114
3.4.3 四軸PID控制單環(huán) 116
3.4.4 四軸PID控制串級 118
思考題 119

第4章 四旋翼飛行器的硬件選擇 120
4.1 四旋翼飛行器的類型 120
4.2 主要部件的選擇 121
4.2.1 遙控器 121
4.2.2 飛行控制器 123
4.2.3 機架 125
4.2.4 電機 126
4.2.5 槳葉 126
4.2.6 電調 127
4.2.7 電池 127
4.2.8 充電器 128
思考題 129

第5章 基于Arduino Uno的四旋翼飛行器的制作 130
5.1 選用的核心硬件介紹 130
5.2 硬件主要的組裝步驟 132
5.3 軟件源代碼 137
5.3.1 Arduino四旋翼飛行器初始化源代碼 137
5.3.2 Arduino四旋翼飛行器的飛控源代碼 160
5.3.3 Arduino四旋翼飛行器的ESC校正源代碼 176
思考題 181

第6章 四旋翼飛行器未來的發(fā)展與展望 182
思考題 183

參考文獻 184