| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-20页 |
| 1.1 研究意义、背景和发展趋势 | 第11-15页 |
| 1.1.1 研究意义和背景 | 第11-12页 |
| 1.1.2 四旋翼无人飞行器的研究历史和现状 | 第12-15页 |
| 1.2 发展趋势和研究重点 | 第15-18页 |
| 1.2.1 发展趋势 | 第15-17页 |
| A) 自主控制技术 | 第16页 |
| B) 多机编队协同控制技术 | 第16-17页 |
| 1.2.2 研究重点 | 第17-18页 |
| A) 系统数学建模与模型的准确性 | 第17页 |
| B) 飞行控制策略 | 第17-18页 |
| 1.3 论文主要研究内容和结构安排 | 第18-20页 |
| 第2章 无人飞行器整体设计 | 第20-28页 |
| 2.1 机械结构和硬件组成 | 第20-22页 |
| 2.2 控制原理 | 第22-25页 |
| 2.2.1 飞行控制原理 | 第22页 |
| 2.2.2 垂直升降运动 | 第22-23页 |
| 2.2.3 俯仰运动 | 第23页 |
| 2.2.4 横滚运动 | 第23-24页 |
| 2.2.5 偏航运动 | 第24页 |
| 2.2.6 运动姿态转换时需要注意的问题 | 第24-25页 |
| 2.3 飞行器实物介绍 | 第25-27页 |
| 本章小结 | 第27-28页 |
| 第3章 飞行器建模和姿态解析 | 第28-39页 |
| 3.1 坐标系的建立和坐标转换 | 第28-30页 |
| 3.1.2 机体坐标系和地球坐标系 | 第28-29页 |
| A）机体坐标系Boxy | 第28页 |
| B) 地面坐标系Eoxy | 第28-29页 |
| 3.1.3 坐标变换 | 第29-30页 |
| 3.2 非线性模型建立 | 第30-33页 |
| 3.2.1 受力分析和加速度 | 第31页 |
| 3.2.2 力矩部分和转动惯量 | 第31-33页 |
| 3.3 四旋翼飞行器的姿态解算 | 第33-37页 |
| 3.3.1 转换矩阵推导 | 第33-34页 |
| 3.3.2 利用四元数解算飞行姿态 | 第34-37页 |
| A）四元数的标准化 | 第34-35页 |
| B）四元数用于旋转变换 | 第35-36页 |
| C）无限小变换，角速度矢量 | 第36-37页 |
| 本章小结 | 第37-39页 |
| 第4章 PID控制算法 | 第39-47页 |
| 4.1 PID控制算法简介和飞行器状态量之间的耦合 | 第39-40页 |
| 4.1.1 PID控制算法介绍 | 第39-40页 |
| 4.1.2 四旋翼飞行器状态量的耦合 | 第40页 |
| 4.2 PID控制算法过程和流程 | 第40-42页 |
| 4.2.1 姿态控制 | 第40-41页 |
| 4.2.2 位置控制 | 第41-42页 |
| 4.3 算法仿真和结果分析 | 第42-46页 |
| 4.3.1 仿真实验 | 第42-43页 |
| 4.3.2 仿真结果分析 | 第43-46页 |
| 本章小结 | 第46-47页 |
| 第5章 基于反演法的控制系统设计 | 第47-62页 |
| 5.1 反演法的理论基础（李雅普诺夫稳定性原理）和算法推导 | 第47-51页 |
| 5.1.1 反演法的理论基础 | 第48-49页 |
| 5.1.2 反步法算法推导 | 第49-51页 |
| 5.2 四旋翼的状态方程和基于反演法的控制算法设计 | 第51-57页 |
| 5.2.1 姿态角的反步法控制 | 第53-54页 |
| 5.2.2 位置的反步法控制 | 第54-57页 |
| 5.3 算法仿真和结果分析 | 第57-61页 |
| 本章小结 | 第61-62页 |
| 第6章 自适应反演控制算法 | 第62-74页 |
| 6.1 自适应控制方法介绍 | 第62-63页 |
| 6.2 自适应反演法的算法推导 | 第63-64页 |
| 6.3 四旋翼无人机的自适应反演法的算法推导 | 第64-66页 |
| 6.4 仿真实验和结果分析 | 第66-73页 |
| 6.4.1 定点飞行 | 第67-70页 |
| 6.4.2 抗干扰分析 | 第70-73页 |
| 本章小结 | 第73-74页 |
| 结论 | 第74-77页 |
| 1 论文总结 | 第74-75页 |
| 2 未来工作展望 | 第75-77页 |
| 参考文献 | 第77-80页 |
| 致谢 | 第80页 |
