多鏇翼飛行器設計與控製+多鏇翼無人機技術基礎+玩轉四軸飛行器+嵌入式飛控開發指南 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

圖書標籤:

• 多鏇翼
• 無人機
• 四軸飛行器
• 飛控
• 嵌入式
• 設計
• 控製
• 技術
• DIY
• 航空

店鋪： 藍墨水圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121312687

商品編碼：1637850557

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2018-02-28

深入探索無人機係統的奧秘：從理論到實踐的全麵解析 在當今科技飛速發展的時代，無人機，特彆是多鏇翼飛行器，正以前所未有的速度滲透到我們生活的方方麵麵。從航拍的壯麗景色，到精準農業的田間管理，再到緊急救援中的生命搜尋，多鏇翼無人機的身影無處不在，展現齣巨大的應用潛力。然而，支撐起這些令人驚嘆的飛行器背後的，是復雜精密的工程設計、高深莫測的控製理論以及日益強大的嵌入式技術。本書籍並非僅僅聚焦於某一種特定型號的多鏇翼飛行器，而是旨在為讀者構建一個關於整個無人機係統設計與控製的宏觀認知框架，並提供深入剖析的關鍵技術細節。 本書首先將帶領讀者跨越理論的海洋，構建起對多鏇翼飛行器基本原理的堅實理解。我們將從空氣動力學的基礎入手，探究四片槳葉如何産生升力，以及如何通過協調槳葉的轉速來實現飛行器的穩定懸停、精準機動和高效巡航。這部分內容將涉及氣動布局、槳葉設計的基本原則，以及不同構型（如四鏇翼、六鏇翼、八鏇翼等）的優缺點分析，幫助讀者理解不同設計選擇對飛行性能的影響。 緊接著，我們將深入探討多鏇翼飛行器的動力學模型。這部分是理解和控製無人機的核心。我們將建立描述飛行器在三維空間中運動的數學方程，考慮重力、空氣阻力、槳葉推力和力矩等因素。讀者將接觸到歐拉角、四元數等描述姿態的數學工具，以及慣性測量單元（IMU）等傳感器如何捕捉飛行器的實時狀態。我們不會止步於靜態的力學分析，而是會深入研究飛行器的動態響應，理解其在外界擾動和控製指令下的行為特徵。 掌握瞭動力學模型之後，本書將重點闡述多鏇翼飛行器的控製係統設計。飛行控製是無人機能夠自主、穩定飛行的關鍵。我們將從最基礎的PID（比例-積分-微分）控製器開始，詳細講解其工作原理、參數整定方法，以及在不同飛行軸上的應用。PID控製雖然經典，但在麵對復雜動態和外部乾擾時，其性能可能會受到限製。因此，本書將進一步引入更先進的控製策略，例如模型預測控製（MPC），它能夠基於飛行器的動力學模型，提前預測未來的運動軌跡，並優化控製指令以達到最優性能。此外，我們還將探討狀態反饋控製、魯棒控製等現代控製理論在無人機領域的應用，分析它們各自的優勢和適用場景。 在實際的飛行控製係統中，傳感器數據的融閤至關重要。本書將詳細介紹常用的傳感器，如陀螺儀、加速度計、磁力計、氣壓計、GPS等，並深入講解數據融閤算法，例如卡爾曼濾波器（Kalman Filter）及其變種。這些算法能夠有效地結閤來自不同傳感器的信息，消除噪聲，提高姿態和位置估計的精度，為上層控製算法提供可靠的狀態信息。理解傳感器的工作原理和數據處理方法，是構建高性能無人機係統的基礎。 隨著無人機應用場景的不斷拓展，自主導航和路徑規劃成為瞭新的研究熱點。本書將探討如何為無人機設計自主導航的能力。這包括視覺SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）技術，它能夠讓無人機在未知環境中實時構建地圖並確定自身位置，從而實現自主探索和導航。我們還將討論路徑規劃算法，如A算法、Dijkstra算法等，以及如何將這些算法應用於無人機的航跡規劃，使其能夠高效、安全地避開障礙物，完成預設的任務。 當然，任何一個復雜的電子係統都離不開強大的嵌入式計算平颱。本書將深入探討嵌入式飛控係統的開發。讀者將瞭解微控製器（MCU）的基本架構，以及如何選擇閤適的微控製器來滿足無人機的計算需求。我們將重點介紹實時操作係統（RTOS）在飛控係統中的作用，它能夠有效地管理多任務、保證實時性，是構建穩定可靠飛控係統的基石。此外，本書還將涉及嵌入式軟件的開發流程，包括代碼編寫、調試、優化，以及常用的開發工具和環境。我們將以實際項目為例，演示如何將飛行控製算法移植到嵌入式平颱，並進行硬件在環（Hardware-in-the-Loop）仿真和實際飛行測試。 在實際的無人機設計中，通信係統同樣扮演著不可或缺的角色。本書將對無人機的無綫通信技術進行介紹，包括地麵站與飛行器之間的數據鏈路建立、通信協議的選擇，以及如何保證通信的穩定性和安全性。對於需要進行圖像或視頻傳輸的應用，我們還將探討相應的編解碼技術和傳輸方案。 此外，本書還將涉及無人機飛行的安全性和可靠性問題。我們將討論如何通過冗餘設計、故障檢測與恢復機製來提高飛行器的安全性。同時，也會涉及無人機相關的法律法規和倫理規範，強調負責任的無人機使用。 總而言之，本書是一本麵嚮廣泛讀者的技術專著，旨在為那些希望深入理解多鏇翼無人機係統設計與控製的工程師、研究者和愛好者提供一條全麵而係統的學習路徑。它涵蓋瞭從基礎理論到高級應用，從硬件選型到軟件開發的全過程，力求在理論深度和實踐指導之間取得平衡。通過閱讀本書，讀者將能夠建立起對多鏇翼無人機技術的宏觀認知，掌握關鍵的設計與控製方法，並為未來在無人機領域的深入研究與開發奠定堅實的基礎。無論您是剛剛接觸無人機技術的新手，還是希望提升自身專業技能的資深從業者，本書都將為您提供寶貴的知識和實踐指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺是，作者似乎對實際操作中的一些細節考慮得不夠周全。雖然書中講解瞭各種理論知識和控製算法，但當我嘗試著去復現書中的實驗或者設計時，卻發現很多地方需要大量的經驗和額外的調試纔能實現。例如，在講解傳感器校準時，書中隻提供瞭大緻的流程，但實際操作中，不同的傳感器型號、不同的安裝位置以及環境乾擾都會對校準精度産生顯著影響，書中對此的闡述顯得有些過於簡化。同樣，在講解電機和電調的匹配問題時，雖然給齣瞭理論上的建議，但對於初學者來說，如何根據電機參數選擇閤適的電調，以及如何進行更精細的功率匹配，書中給齣的指導就顯得不夠具體和具有操作性瞭，這讓我感到有些睏惑，需要花費額外的時間去查找其他資料。

評分☆☆☆☆☆

作為一名嵌入式開發愛好者，我一直在尋找一本能將理論與實踐相結閤的優質教材。這本書在這方麵做得非常齣色。它不僅詳細介紹瞭主流的飛控芯片架構和指令集，還提供瞭大量的代碼示例，涵蓋瞭從底層傳感器驅動到上層姿態控製算法的實現。我最喜歡的是關於RTOS（實時操作係統）在飛控中的應用那一章節，作者清晰地闡述瞭任務調度、中斷處理以及任務間通信等關鍵概念，並指導讀者如何根據飛控係統的需求來設計和優化RTOS的任務模型。這本書的實踐性非常強，讓我能夠將學到的理論知識快速地轉化為實際的代碼，並成功地在我的開發闆上實現瞭無人機的基本控製功能，這讓我非常有成就感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版簡直是災難！我拿到手的時候，就被那粗糙的紙張和模糊不清的印刷質量驚呆瞭。目錄部分勉強還能看，但進入正文之後，那些圖錶簡直就是一團漿糊，綫條模糊，文字重疊，根本看不清上麵到底畫瞭什麼，寫瞭什麼。更不用說那些關鍵的公式和數據，一旦圖錶看不清楚，整個段落的邏輯就全亂瞭，我得費九牛二虎之力纔能勉強猜齣作者想錶達的意思。有時候甚至需要拿齣放大鏡，眯著眼睛仔細辨認，這學習過程簡直就是一種摺磨，極大地影響瞭閱讀體驗和知識的吸收效率。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書的初衷是為瞭瞭解多鏇翼飛行器的基本空氣動力學原理，以及不同構型的優缺點。然而，這本書的內容遠超我的預期。作者在開篇就用非常直觀的圖示和簡潔的語言，解釋瞭升力、阻力、推力和重力這四個基本力的作用以及它們如何影響飛行器的穩定性和機動性。隨後，他進一步探討瞭不同鏇翼布局（如X型、H型、V型等）在效率、穩定性和負載能力方麵的差異，並給齣瞭相應的計算公式和仿真結果。這本書讓我對多鏇翼飛行器設計的核心要素有瞭係統性的認識，為我後續進一步深入研究打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我一直對無人機領域充滿好奇，尤其對四軸飛行器的穩定性控製很感興趣。這本書的內容深度和廣度都讓我感到非常滿意。作者在講解PID控製算法時，不僅給齣瞭理論推導，還結閤瞭實際的飛控硬件接口和傳感器數據，給齣瞭詳細的參數調整步驟和調試技巧。我尤其欣賞其中關於姿態解算的部分，作者從基礎的四元數和歐拉角轉換講起，然後逐步深入到IMU數據融閤的各種濾波算法，比如互補濾波和卡爾曼濾波，並對每種算法的優缺點進行瞭細緻的分析。這本書讓我對無人機的飛行原理和控製策略有瞭更深入的理解，感覺自己的理論知識得到瞭極大的提升。