四旋翼无人机多变量非线性鲁棒控制方法研究
| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3页 |
| 1 引言 | 第7-16页 |
| 1.1 课题背景 | 第7-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 四旋翼无人机国外发展现状和趋势 | 第11-14页 |
| 1.2.2 四旋翼无人机国内发展现状和趋势 | 第14-15页 |
| 1.3 课题研究内容及意义 | 第15页 |
| 1.4 论文结构 | 第15-16页 |
| 2 螺旋翼气动特性 | 第16-37页 |
| 2.1 螺旋翼及其工作原理 | 第16-18页 |
| 2.1.1 螺旋翼概念及几何参数 | 第16-17页 |
| 2.1.2 螺旋翼的工作原理 | 第17-18页 |
| 2.1.3 螺旋翼周围流场特性 | 第18页 |
| 2.2 螺旋翼气动特性分析方法 | 第18-22页 |
| 2.2.1 螺旋翼结构信息获取 | 第18-20页 |
| 2.2.2 螺旋翼多叶片构造 | 第20页 |
| 2.2.3 计算流体力学方法 | 第20-22页 |
| 2.3 螺旋翼（2 个叶片）气动分析实例 | 第22-27页 |
| 2.3.1 仿真参数设定 | 第23页 |
| 2.3.2 螺旋翼周围流体压强仿真结果 | 第23-24页 |
| 2.3.3 螺旋翼周围流体涡流仿真结果 | 第24页 |
| 2.3.4 螺旋翼周围流体速度仿真结果 | 第24-26页 |
| 2.3.5 螺旋翼升力仿真结果 | 第26-27页 |
| 2.4 螺旋翼（2 个叶片）试验验证 | 第27-30页 |
| 2.4.1 试验方法概述 | 第27页 |
| 2.4.2 试验原理 | 第27-28页 |
| 2.4.3 试验流程和结果 | 第28-30页 |
| 2.5 螺旋翼（32 个叶片）气动仿真分析 | 第30-35页 |
| 2.5.1 螺旋翼（32 个叶片）气动仿真结果 | 第30-31页 |
| 2.5.2 单个叶片升力减小原因探究 | 第31-35页 |
| 2.6 本章小结 | 第35-37页 |
| 3 直流电动机工作特性 | 第37-57页 |
| 3.1 直流电动机及其工作原理 | 第37-40页 |
| 3.1.1 直流电动机的组成 | 第37页 |
| 3.1.2 直流电动机的工作原理 | 第37-39页 |
| 3.1.3 直流无刷电动机的工作原理 | 第39-40页 |
| 3.2 直流电动机的控制方法 | 第40-42页 |
| 3.2.1 直流电动机的转速控制方法介绍 | 第40-41页 |
| 3.2.2 PWM控制 | 第41-42页 |
| 3.3 直流电动机建模 | 第42-47页 |
| 3.3.1 直流电动机模型及稳定性 | 第42-44页 |
| 3.3.2 PWM控制及稳定性 | 第44-47页 |
| 3.4 直流电动机试验和仿真 | 第47-56页 |
| 3.4.1 试验方法概述 | 第47-48页 |
| 3.4.2 试验数据及分析 | 第48-50页 |
| 3.4.3 电动机参数计算 | 第50-51页 |
| 3.4.4 模型验证 | 第51-56页 |
| 3.5 本章小结 | 第56-57页 |
| 4 四旋翼无人机 | 第57-73页 |
| 4.1 多旋翼无人机及其工作原理 | 第57-59页 |
| 4.1.1 多旋翼的组成 | 第57-58页 |
| 4.1.2 四旋翼无人机工作原理 | 第58-59页 |
| 4.2 四旋翼机身参数 | 第59-62页 |
| 4.2.1 四旋翼结构参数 | 第59-61页 |
| 4.2.2 四旋翼姿态位置参数 | 第61-62页 |
| 4.3 四旋翼模型 | 第62-72页 |
| 4.3.1 多旋翼模型 | 第62-64页 |
| 4.3.2 多旋翼无人机能控条件 | 第64-68页 |
| 4.3.3 四旋翼模型 | 第68-72页 |
| 4.4 本章小结 | 第72-73页 |
| 5 四旋翼无人机H_∞控制器设计 | 第73-100页 |
| 5.1 旋翼无人机控制器设计 | 第73-74页 |
| 5.1.1 四旋翼无人机控制器概要 | 第73页 |
| 5.1.2 内环控制回路 | 第73-74页 |
| 5.1.3 外环控制器 | 第74页 |
| 5.2 旋翼无人机状态方程 | 第74-77页 |
| 5.2.1 旋翼系统内环状态方程 | 第75-76页 |
| 5.2.2 旋翼系统外环状态方程 | 第76-77页 |
| 5.3 H_∞控制器设计 | 第77-95页 |
| 5.3.1 控制量限定 | 第77-78页 |
| 5.3.2 姿态传递函数矩阵及解耦 | 第78-79页 |
| 5.3.3 俯仰、横滚H_∞控制器 | 第79-88页 |
| 5.3.4 航向角H_∞控制器 | 第88-91页 |
| 5.3.5 高度H_∞控制器 | 第91-93页 |
| 5.3.6 外环控制器 | 第93-95页 |
| 5.4 试验 | 第95-99页 |
| 5.4.1 试验设备 | 第96页 |
| 5.4.2 飞行试验 | 第96-99页 |
| 5.5 本章小结 | 第99-100页 |
| 结论 | 第100-101页 |
| 参考文献 | 第101-104页 |
| 攻读硕士期间取得的学术成果 | 第104-105页 |
| 致谢 | 第105-108页 |
