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1、编号： 毕业设计(论文)开题报告题 目： 四旋翼无人机飞行器设计与研究 院 （系）： 海洋信息工程学院 专 业： 机械制造及其自动化 学生姓名： （三号宋体居中） 学 号： （三号Times new Roman居中） 指导教师单位： （三号宋体居中） 姓 名： 职 称： 题目类型：理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见审查后生效。 2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写，或按教务处统一设计的电子文档标准格式打
2、印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3学生查阅资料的参考文献应在5篇及以上（不包括辞典、手册），开题报告的字数要在1000字以上。4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2010年9月20日”或“2010-09-20”。1、毕业设计的主要内容、重点和难点等四旋翼无人飞行器是一种具有垂直起降、空中悬停和低空飞行能力的旋翼式飞行器，它结构简单、控制灵活，具有广泛的军用和民用前景。但因其特殊的飞行方式、高度耦合的角度控制和复杂的系统特性，四旋翼无人飞行器的姿态控制成为了研
3、究的热点和难点。毕业设计主要内容：1、介绍四旋翼无人飞行器的基本工作原理， 使用欧拉角对其空中姿态角度进行描述，最终设计并组建了四旋翼无人飞行器姿态控制系统的仿真平台。 2、描述基于互补滤波和基于卡尔曼滤波的四旋翼无人飞行器姿态信息解算方法，基于 PID和 PI-PD控制器设计了四旋翼无人飞行器的姿态控制系统，并通过仿真实验分析比较了控制器的优劣。 3、描述了四旋翼无人飞行器实验平台的设计与制作过程， 分模块介绍了各部分的功能与部分程序代码，最终在实验平台上验证了四旋翼无人飞行器姿态控制系统的可行性与控制性能。毕业设计重点：1、介绍卡尔曼滤波器在四旋翼无人机姿态角滤波中的滤波效果。2、描述PI
4、D和PI-PD控制算法的原理以及在四旋翼无人机飞行器上的控制效果。3、设计四旋翼无人机飞行器实验平台并实验其飞行效果。毕业设计难点： 1、四旋翼无人机飞行器姿态角解算与融合。 2、PID和PI-PD控制算法的原理与应用。2、准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等）查阅过的文献：1王俊生.四旋翼碟形飞行器控制系统设计及控制方法的研究D. 长沙:国防科学技术大学,2007. 2江斌.小型四旋翼低空无人飞行器综合设计D. 杭州:浙江大学,2013. 3程敏.四旋翼飞行器控制系统构建及控制方法的研究D.大连:大连理工大学,2012. 4夏喜旺,刘汉兵,杜涵.基于改进拟欧拉角的飞行器
5、 2012,第30卷,第5期:55-60. 5张力军,张士峰,杨华波,钱山.基于欧拉角观测模 国防科技大学学报,2012,第34卷,第6期:84-88.6Lnack Besnard, Yuri B. Shtessel, Brian Landrum. Quadrotor vehicle control via sliding mode controller driven by sliding mode disturbance observerJ.Journal of the Franklin Institute, 2012, Vol (349):658-684. 现有设备与实验条件： 1、 本人
6、一直对航模非常感兴趣，在课余时间也经常去网上和图书馆查找无人机的相关资料，目前对四旋翼无人机机械结构和控制原理有了初步了解； 2、现有的设备有：四旋翼无人机机架、电机和螺旋桨以及相关测试工具； 3、学院的智能机器人实验室、焊接实验室、制版实验室和电路实验都能满足毕业设计相关要求。3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料实施方案： 四旋翼无人飞行器实验平台对该系统的重量、分布、集成度和稳定性都有较高的要求，因此该系统的设计应当尽量采用模块化的设计思路进行设计，分配好各个模块的主要功能，使模块与模块通过接口进行通讯，相对独立的完成对应的工作。具体设计方案的系统硬件框图如下：进度实施计划：
7、起止日期（月日）周次内容进程2.26-3.41接受熟悉设计论题，查阅整理相关参考文献和资料3.5-3.92文献综述，理清思路，撰写开题报告3.10-3.183硬件方案论证，改进，定稿3.19-3.254主要功能及电路原理设计3.26-3.305硬件实物的设计制作与调试3.31-4.86控制软件功能设计与主要功能软件编程4.9-4.157进行软件仿真调试并细化修改设计4.16-4.228撰写论文初稿4.23-4.299完成论文，修正论文格式后提交4.30-5.610指导教师反馈论文修改意见后再次修改毕业论文及作品5.7.5.1011准备答辩预期提交的毕业设计资料：1、 毕设开题报告；2、毕业设计任务书3、定稿论文；4、英文原文及译文资料5、毕业设计作品；6、毕业设计资料袋；指导教师意见指导教师（签字）： 开题小组意见开题小组组长（签字）： 院（系、部）意见 主管院长（系、部主任）签字： - 3 -
四旋翼无人机飞行器设计与研究开题报告
