小型无人机制导与控制半物理仿真系统研究与设计
| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 研究的背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第10-13页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 主要研究内容及论文结构 | 第14-17页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第14-15页 |
| 1.3.2 论文结构及章节安排 | 第15-17页 |
| 第2章 半物理仿真与转台姿态解算 | 第17-33页 |
| 2.1 半物理仿真原理 | 第17-18页 |
| 2.2 半物理仿真的基本功能 | 第18-19页 |
| 2.3 动力学坐标系 | 第19-22页 |
| 2.3.1 坐标系简述 | 第19-20页 |
| 2.3.2 姿态角 | 第20页 |
| 2.3.3 坐标系基元旋转矩阵 | 第20-21页 |
| 2.3.4 欧拉角法 | 第21-22页 |
| 2.4 四元数姿态解算 | 第22-24页 |
| 2.5 飞行器运动自由度 | 第24-25页 |
| 2.6 无人机动力学方程组 | 第25-30页 |
| 2.7 运动学方程组 | 第30-32页 |
| 2.8 小结 | 第32-33页 |
| 第3章 飞控姿态半物理仿真控制器设计 | 第33-43页 |
| 3.1 飞行控制数学模型 | 第33-34页 |
| 3.2 运动控制姿态仿真 | 第34-42页 |
| 3.2.1 俯仰角控制系统设计 | 第34-35页 |
| 3.2.2 俯仰角控制系统仿真 | 第35-37页 |
| 3.2.3 滚转角控制系统结构 | 第37-39页 |
| 3.2.4 滚转角控制系统仿真 | 第39-41页 |
| 3.2.5 偏航角控制系统结构 | 第41页 |
| 3.2.6 偏航角控制系统仿真 | 第41-42页 |
| 3.3 小结 | 第42-43页 |
| 第4章 飞控姿态半物理仿真系统硬件设计 | 第43-63页 |
| 4.1 飞控姿态半物理仿真系统总体方案 | 第43-46页 |
| 4.1.1 仿真转台控制系统设计要求 | 第43-44页 |
| 4.1.2 飞控姿态半物理仿真系统总框图 | 第44页 |
| 4.1.3 仿真控制系统分析 | 第44-46页 |
| 4.1.4 基于PC机的多轴运动控制系统 | 第46页 |
| 4.2 主要器件选型 | 第46-55页 |
| 4.2.1 主控处理器 | 第46-48页 |
| 4.2.2 传感器 | 第48-49页 |
| 4.2.3 运动控制卡 | 第49-51页 |
| 4.2.4 三轴转台 | 第51-52页 |
| 4.2.5 显示器 | 第52-53页 |
| 4.2.6 通信接口 | 第53-54页 |
| 4.2.7 WIFI模块 | 第54-55页 |
| 4.3 飞控姿态半物理仿真系统详细电路设计 | 第55-62页 |
| 4.3.1 下位机主控电路设计 | 第55-56页 |
| 4.3.2 MPC08控制电路设计 | 第56-58页 |
| 4.3.3 电源电路设计 | 第58页 |
| 4.3.4 监控显示模块电路 | 第58-59页 |
| 4.3.5 RW009WIFI接口电路 | 第59页 |
| 4.3.6 JTAG接口电路 | 第59-60页 |
| 4.3.7 传感器电路 | 第60-61页 |
| 4.3.8 通信电路 | 第61-62页 |
| 4.4 小结 | 第62-63页 |
| 第5章 飞控姿态半物理仿真系统软件设计 | 第63-75页 |
| 5.1 软件开发环境 | 第63页 |
| 5.1.1 下位机软件开发环境 | 第63页 |
| 5.1.2 上位机软件开发环境 | 第63页 |
| 5.2 软件功能设计 | 第63-65页 |
| 5.2.1 上位PC机软件设计 | 第64页 |
| 5.2.2 下位机软件设计 | 第64-65页 |
| 5.3 系统仿真流程 | 第65-66页 |
| 5.4 运动控制系统驱动开发 | 第66-68页 |
| 5.5 PCI总线数据读写 | 第68-69页 |
| 5.6 RW009WIFI数据处理 | 第69-71页 |
| 5.7 惯性传感器数据采集 | 第71-73页 |
| 5.7.1 SPI串行接口 | 第71-72页 |
| 5.7.2 ADIS16350数据读写 | 第72-73页 |
| 5.8 实验结果与分析 | 第73-74页 |
| 5.9 小结 | 第74-75页 |
| 第6章 CMAC与PID控制算法研究 | 第75-81页 |
| 6.1 CMAC神经网络控制算法 | 第75-76页 |
| 6.2 控制器设计 | 第76-80页 |
| 6.3 小结 | 第80-81页 |
| 第7章 总结与展望 | 第81-83页 |
| 7.1 论文研究工作总结 | 第81页 |
| 7.2 后续研究展望 | 第81-83页 |
| 参考文献 | 第83-86页 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 | 第86-87页 |
| 致谢 | 第87-88页 |
| 附录 | 第88-92页 |
