《多旋翼无人飞行器控制系统开发》实验课程是由卓翼智能飞思实验室(以下简称“卓翼飞思”)为无人智能教学解决方案-飞行器控制设计与应用实验室打造的配套课程。
本课程主要提供给用户基于软硬件配套产品的飞控设计全套实验内容，包含教学ppt、实验指导书、教学视频等文件;近30个实验资源，满足职校教学、高校教学、科研等不同领域的应用需求。
| 通过课程能学到什么？
1.掌握无人机组装、调试、试飞的科学步骤及方法，了解旋翼的结构、飞行原理及动力学;
2.多旋翼无人机机架设计及性能评估、动力学系统设计、运动模型及刚体建立;
3.三轴加速度计标定、三轴磁力计标定、MAVLink消息通信及惯性测量单元数据获取分析;
4.飞控日志分析、Offboard模式控制、卡尔曼滤波控制、姿态控制器设计、半自主控制模式等。
| 主要实验内容
主要包含无人机概述、无人机飞行原理、飞思飞控仿真平台工具链配置、机架设计及动力系统评估、代码自动生成、传感器与通信、传感器标定、地面站规划及日志分析、飞行控制算法策略等近30个实验资源。
| 课程资源文件
PPT课件：用户可通过PPT课件实现对应的理论和实验讲授，帮助学生更好地理解和掌握课程内容。
实验指导书：包含实验目的、实验原理、实验基本操作，每个模块设计了对应的练习题，以帮助用户巩固所学知识。
教学视频：每个实操型实验录制了约5min的短视频，指导用户完成实验;同时加入常见问题答疑，帮助解决实验过程中可能遇到的问题。
| 课程模块
本课程通过六个模块的系统性教学，使学生能全面掌握无人机的基础知识、设计原理、控制策略以及实际操作技能。
模块 1：介绍无人机的基本概念、发展历史、特点、分类和系统组成，以及多旋翼无人机飞行原理、四旋翼无人机系统的基本组成部分。通过MATLAB和RflySim等工具的介绍，学生能够快速入门无人机仿真和开发。
模块 2：深入探讨无人机的动力系统设计与建模，包括机架设计、参数测量和动力系统建模，为学生提供了对无人机性能估算和系统参数测量的深入理解。
模块 3：专注于传感器与通信系统，涵盖了传感器的标定、测量模型以及通信系统的配置和测试，确保学生能够掌握无人机的关键技术组件和通信机制。
模块 4：介绍无人机导航及测控系统，主要讲解QGroundControl地面的使用、飞行日志的分析方法、多旋翼区域覆盖决策设计以及无人机Offboard模式下的控制实验。
模块 5：专注于四旋翼飞行控制算法与策略，讨论状态估计、稳定性和可控性，以及底层飞行控制框架，为学生提供了实现精确飞行控制的理论基础和实践指导。
模块 6：指导学生进行四旋翼无人机的台架、实飞调试。包括控制算法迁移、硬件在环仿真和多旋翼调试步骤，同时涵盖了从仿真到台架实验，再到实飞实验的整体流程和实飞模式切换等。
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