基于Backstepping自适应的固定翼无人机控制方法研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-21页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第12-13页 |
| 1.2 无人机的发展概述 | 第13-15页 |
| 1.3 飞机的舵面控制规律与常见的舵面损伤 | 第15-17页 |
| 1.4 无人机飞行控制律的研究现状 | 第17-20页 |
| 1.5 本文的主要内容与结构安排 | 第20-21页 |
| 第2章 无人机的数学模型构建 | 第21-40页 |
| 2.1 构建无人机数学模型的假设条件与常用坐标系 | 第21-22页 |
| 2.1.1 地面坐标系 | 第21页 |
| 2.1.2 机体坐标系 | 第21-22页 |
| 2.1.3 速度坐标系 | 第22页 |
| 2.2 无人机的飞行参数 | 第22-24页 |
| 2.2.1 无人机的运动参数 | 第22-23页 |
| 2.2.2 无人机的舵偏角 | 第23页 |
| 2.2.3 无人机的空气动力与自由度 | 第23-24页 |
| 2.3 无人机的运动方程的建立 | 第24-31页 |
| 2.3.1 动力学方程的建立 | 第24-27页 |
| 2.3.2 运动学方程的建立 | 第27-28页 |
| 2.3.3 运动方程的化简处理 | 第28-31页 |
| 2.4 无人机运动传递函数的建立 | 第31-37页 |
| 2.4.1 舵机回路与舵机数学模型的建立 | 第31-32页 |
| 2.4.2 纵向运动传递函数的建立 | 第32-35页 |
| 2.4.3 横测向运动传递函数的建立 | 第35-37页 |
| 2.5 舵面故障的数学建模 | 第37-39页 |
| 2.6 本章小结 | 第39-40页 |
| 第3章 智能自适应PID控制与自适应反演控制研究 | 第40-49页 |
| 3.1 智能自适应PID控制方法研究 | 第40-45页 |
| 3.1.1 传统PID及其整定方法 | 第40-41页 |
| 3.1.2 智能PID控制方法 | 第41页 |
| 3.1.3 智能自适应PID控制器的设计思路 | 第41-45页 |
| 3.2 自适应反演控制方法研究 | 第45-48页 |
| 3.2.1 自适应反演控制方法 | 第45页 |
| 3.2.2 自适应反演控制器的设计思路 | 第45-48页 |
| 3.3 两种控制律的可行性分析 | 第48页 |
| 3.4 本章小结 | 第48-49页 |
| 第4章 无故障情况下无人机控制律设计分析 | 第49-63页 |
| 4.1 无人机智能自适应PID控制律的设计 | 第49-51页 |
| 4.2 无人机自适应反演法控制律的设计 | 第51-53页 |
| 4.3 无人机数学模型的建立 | 第53-54页 |
| 4.4 无人机控制律仿真分析 | 第54-62页 |
| 4.4.1 俯仰通道控制律仿真分析 | 第55-57页 |
| 4.4.2 滚转通道控制律仿真分析 | 第57-59页 |
| 4.4.3 航向通道控制律仿真分析 | 第59-62页 |
| 4.5 仿真结果分析 | 第62页 |
| 4.6 本章小结 | 第62-63页 |
| 第5章 舵面损伤情况下无人机控制律设计分析 | 第63-76页 |
| 5.1 舵面损伤情况下控制律设计 | 第63-64页 |
| 5.2 效率缺损情况下仿真分析 | 第64-68页 |
| 5.2.1 俯仰角效率缺损情况 | 第64-65页 |
| 5.2.2 滚转角效率缺损情况 | 第65-66页 |
| 5.2.3 副翼航向角效率缺损情况 | 第66-67页 |
| 5.2.4 方向舵航向角效率缺损情况 | 第67-68页 |
| 5.3 舵面卡死与舵面浮松情况下控制律分析 | 第68-74页 |
| 5.3.1 联动控制下的舵面完好情况仿真分析 | 第68-71页 |
| 5.3.2 联动控制下的舵面卡死情况仿真分析 | 第71-73页 |
| 5.3.3 联动控制下的舵面浮松情况仿真分析 | 第73-74页 |
| 5.4 本章小结 | 第74-76页 |
| 第6章 实际飞行验证 | 第76-90页 |
| 6.1 飞行准备工作 | 第76-79页 |
| 6.1.1 无人机模型的选取 | 第76页 |
| 6.1.2 自驾仪及各传感器的选取与组装 | 第76-77页 |
| 6.1.3 控制代码的编写与修改 | 第77-78页 |
| 6.1.4 地面站的设定与无人机的初始校准 | 第78-79页 |
| 6.1.5 飞行场地与飞行条件的选取 | 第79页 |
| 6.2 飞行调试 | 第79-82页 |
| 6.2.1 智能自适应PID控制参数调整 | 第80-82页 |
| 6.2.2 自适应反演法控制参数调整 | 第82页 |
| 6.3 实际飞行与数据采集验证 | 第82-88页 |
| 6.3.1 舵面完好情况下的数据分析 | 第83-85页 |
| 6.3.2 舵面效率缺损情况下的数据分析 | 第85-88页 |
| 6.4 本章小结 | 第88-90页 |
| 结论 | 第90-92页 |
| 参考文献 | 第92-96页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第96-98页 |
| 致谢 | 第98页 |
