| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第13-26页 |
| 1.1 选题研究背景和意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外关键技术研究现状与分析 | 第14-20页 |
| 1.2.1 国内外多旋翼的发展与现状 | 第14-18页 |
| 1.2.2 多旋翼的动力技术 | 第18-19页 |
| 1.2.3 变距螺旋桨技术 | 第19-20页 |
| 1.3 PID控制系统设计方法综述 | 第20-23页 |
| 1.3.1 试凑法 | 第21页 |
| 1.3.2 基于优化函数的PID整定方法 | 第21-22页 |
| 1.3.3 基于Matlab/Simulink的PID整定工具 | 第22-23页 |
| 1.4 论文研究内容与文章结构 | 第23-26页 |
| 第2章 变距多旋翼数学模型的建立 | 第26-38页 |
| 2.1 变距四旋翼飞行器的结构特点 | 第26页 |
| 2.2 变距四旋翼的工作原理 | 第26-28页 |
| 2.3 动力模型的建立 | 第28-32页 |
| 2.3.1 电机模型 | 第28-29页 |
| 2.3.2 变距螺旋桨模型 | 第29-31页 |
| 2.3.3 舵机模型 | 第31-32页 |
| 2.4 变距四旋翼的数学模型 | 第32-37页 |
| 2.4.1 坐标系定义及转换关系 | 第32-33页 |
| 2.4.2 作用在变距四旋翼上的力和力矩 | 第33-35页 |
| 2.4.3 变距四旋翼运动方程的建立 | 第35-37页 |
| 2.5 本章小结 | 第37-38页 |
| 第3章 变距四旋翼平台设计与搭建 | 第38-55页 |
| 3.1 变距四旋翼平台的总体设计 | 第38-41页 |
| 3.2 传动方式设计 | 第41-43页 |
| 3.2.1 齿轮传动 | 第41页 |
| 3.2.2 同步带传动 | 第41-42页 |
| 3.2.3 传动比确定 | 第42-43页 |
| 3.3 旋翼平台搭建 | 第43-48页 |
| 3.3.1 机架设计 | 第43-44页 |
| 3.3.2 变距机构 | 第44-46页 |
| 3.3.3 相关硬件及平台搭建 | 第46-48页 |
| 3.4 平台参数辨识试验 | 第48-54页 |
| 3.4.1 转动惯量辨识 | 第48-50页 |
| 3.4.2 变距旋翼拉力系数辨识 | 第50-52页 |
| 3.4.3 变距旋翼反扭力矩系数辨识 | 第52-54页 |
| 3.5 本章小结 | 第54-55页 |
| 第4章 变距旋翼的控制器设计与数值仿真 | 第55-74页 |
| 4.1 变距螺旋桨动力学特性分析 | 第55-56页 |
| 4.2 变距四旋翼控制系统结构 | 第56-57页 |
| 4.3 Simulink平台搭建及传递函数求取 | 第57-59页 |
| 4.4 控制率设计 | 第59-69页 |
| 4.4.1 姿态角回路控制器设计 | 第60-66页 |
| 4.4.2 位置回路控制器设计 | 第66-69页 |
| 4.5 非线性系统控制仿真 | 第69-72页 |
| 4.5.1 姿态回路验证 | 第69-71页 |
| 4.5.2 位置回路验证 | 第71-72页 |
| 4.6 本章小结 | 第72-74页 |
| 第5章 变距旋翼控制系统搭建及飞行试验 | 第74-85页 |
| 5.1 控制系统结构 | 第74-75页 |
| 5.2 变距旋翼的控制分配分析 | 第75-77页 |
| 5.3 PIX飞控开发 | 第77-80页 |
| 5.3.1 飞控程序执行流程 | 第77-78页 |
| 5.3.2 姿态控制与方位控制 | 第78-79页 |
| 5.3.3 控制模型修改 | 第79-80页 |
| 5.4 飞行试验及数据分析 | 第80-84页 |
| 5.4.1 飞行试验 | 第80-82页 |
| 5.4.2 数据分析 | 第82-84页 |
| 5.5 本章小结 | 第84-85页 |
| 第6章 总结与展望 | 第85-87页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第85-86页 |
| 6.2 后续研究内容 | 第86-87页 |
| 攻读学位论文期间发表论文与研究成果清单 | 第87-88页 |
| 参考文献 | 第88-93页 |
| 攻读学位论文期间发表论文与研究成果清单 | 第93-94页 |
| 致谢 | 第94页 |