小型无人飞艇的建模与飞行控制系统的设计
| 摘要 | 第1-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 目录 | 第5-9页 |
| 1 绪论 | 第9-17页 |
| ·课题的背景和意义 | 第9-11页 |
| ·飞艇发展历史与优势 | 第9-10页 |
| ·无人飞艇特点与应用 | 第10-11页 |
| ·国内外研究现状 | 第11-15页 |
| ·国外飞艇发展现状 | 第11-13页 |
| ·国内飞艇发展现状 | 第13-15页 |
| ·飞艇发展趋势 | 第15页 |
| ·本文主要工作安排 | 第15-17页 |
| 2 飞行控制系统总体方案设计 | 第17-23页 |
| ·飞艇简介 | 第17-20页 |
| ·飞艇结构 | 第17-18页 |
| ·飞艇实物模型 | 第18-19页 |
| ·飞艇飞行原理 | 第19-20页 |
| ·飞行控制系统总体设计 | 第20-22页 |
| ·需求分析 | 第20-21页 |
| ·控制系统总体结构设计 | 第21-22页 |
| ·控制系统设计过程 | 第22页 |
| ·本章小结 | 第22-23页 |
| 3 无人飞艇数学模型的建立 | 第23-35页 |
| ·飞艇的运动特性 | 第23-26页 |
| ·坐标描述 | 第23-25页 |
| ·飞艇的受力分析 | 第25-26页 |
| ·动力学方程的建立 | 第26-30页 |
| ·重力与浮力 | 第26页 |
| ·推力 | 第26-27页 |
| ·空气动力 | 第27-28页 |
| ·流体惯性力 | 第28-29页 |
| ·动力学方程 | 第29-30页 |
| ·运动学方程的建立 | 第30-31页 |
| ·质心运动方程 | 第31页 |
| ·姿态运动方程 | 第31页 |
| ·运动学方程 | 第31页 |
| ·飞艇运动方程的线性化 | 第31-34页 |
| ·小扰动法 | 第32-33页 |
| ·飞艇横向运动方程 | 第33页 |
| ·飞艇纵向运动方程 | 第33-34页 |
| ·本章小结 | 第34-35页 |
| 4 飞行控制系统硬件设计 | 第35-45页 |
| ·硬件选型 | 第35-38页 |
| ·飞行控制计算机选型 | 第35页 |
| ·传感器选型 | 第35-36页 |
| ·A/D转换芯片选型 | 第36页 |
| ·无线通信 | 第36-37页 |
| ·执行机构 | 第37页 |
| ·GPS | 第37页 |
| ·数字罗盘 | 第37-38页 |
| ·飞行控制系统电路设计 | 第38-44页 |
| ·电源电路设计 | 第38页 |
| ·气压式高度计电路设计 | 第38-40页 |
| ·空速计电路设计 | 第40-41页 |
| ·角速率陀螺电路设计 | 第41页 |
| ·加速度计电路设计 | 第41-42页 |
| ·A/D电路设计 | 第42页 |
| ·飞行控制电路设计 | 第42-43页 |
| ·HMR3300数字罗盘和GPS接口设计 | 第43-44页 |
| ·无线通信电路设计 | 第44页 |
| ·本章小结 | 第44-45页 |
| 5 飞行控制系统软件设计方案 | 第45-57页 |
| ·传感器数据采集模块 | 第45-48页 |
| ·模拟量 | 第45-47页 |
| ·数字量 | 第47-48页 |
| ·HMR3300数字罗盘数据采集 | 第48-49页 |
| ·通信协议 | 第48页 |
| ·指令格式 | 第48页 |
| ·程序初始化 | 第48-49页 |
| ·数据的处理 | 第49页 |
| ·GPS数据采集模块 | 第49-51页 |
| ·数据格式 | 第49页 |
| ·UART接口 | 第49页 |
| ·程序初始化 | 第49-50页 |
| ·数据的接收 | 第50-51页 |
| ·无线通信模块 | 第51-53页 |
| ·通信协议 | 第51页 |
| ·Shock Burst工作模式 | 第51页 |
| ·SPI接口 | 第51-52页 |
| ·单片机与nRF905接口电路 | 第52页 |
| ·数据发送过程 | 第52-53页 |
| ·数据接收过程 | 第53页 |
| ·驱动模块 | 第53-54页 |
| ·控制模块 | 第54-55页 |
| ·本章小结 | 第55-57页 |
| 6 无人飞艇的特征模型辨识和控制律设计 | 第57-65页 |
| ·飞艇的特征建模 | 第57-59页 |
| ·特征建模定义 | 第57页 |
| ·特征模型辨识方法 | 第57-58页 |
| ·飞艇特征模型辨识 | 第58-59页 |
| ·飞艇姿态控制 | 第59-62页 |
| ·飞艇俯仰姿态控制 | 第59-60页 |
| ·飞艇偏航姿态控制 | 第60-62页 |
| ·飞艇控制律设计 | 第62-64页 |
| ·常规PID控制器 | 第62页 |
| ·专家PID控制器及其算法 | 第62-63页 |
| ·系统响应曲线的分析比较 | 第63-64页 |
| ·本章小结 | 第64-65页 |
| 总结与展望 | 第65-67页 |
| 致谢 | 第67-69页 |
| 参考文献 | 第69-73页 |
| 附录 | 第73页 |
