| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 研究背景 | 第11页 |
| 1.2 研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第14页 |
| 1.3 论文目标和结构 | 第14-17页 |
| 1.3.1 论文目标 | 第14-15页 |
| 1.3.2 论文结构 | 第15-17页 |
| 第2章 Qball-X4 UAV系统数学模型的建立 | 第17-29页 |
| 2.1 建模中相关定义和假设 | 第17-20页 |
| 2.1.1 坐标系定义 | 第17-18页 |
| 2.1.2 建模中的几个假设 | 第18页 |
| 2.1.3 无人机状态变量 | 第18-19页 |
| 2.1.4 坐标转换矩阵 | 第19-20页 |
| 2.2 Qball-X4 UAV系统的数学模型 | 第20-27页 |
| 2.2.1 系统整体分析 | 第20-21页 |
| 2.2.2 ESCs,电机和螺旋桨建模 | 第21页 |
| 2.2.3 几何关系建模 | 第21页 |
| 2.2.4 Qball-X4建模 | 第21-25页 |
| 2.2.5 Qball-X4数学模型 | 第25-27页 |
| 2.3 本章小结 | 第27-29页 |
| 第3章 基于LQR优化的PID控制器设计 | 第29-49页 |
| 3.1 Qball-X4的线性状态空间模型 | 第29-31页 |
| 3.1.1 执行器模型 | 第29页 |
| 3.1.2 滚转和俯仰状态空间模型 | 第29-30页 |
| 3.1.3 高度位置状态空间模型 | 第30页 |
| 3.1.4 x和y位置状态空间模型 | 第30-31页 |
| 3.1.5 偏航状态空间模型 | 第31页 |
| 3.2 基于LQR优化PID控制器设计 | 第31-35页 |
| 3.2.1 路径跟踪控制器设计 | 第31-32页 |
| 3.2.2 PID路径跟踪控制器的设计 | 第32-33页 |
| 3.2.3 基于LQR优化的PID控制器设计 | 第33-35页 |
| 3.3 仿真验证 | 第35-39页 |
| 3.3.1 Simulink仿真系统模型 | 第35-36页 |
| 3.3.2 仿真结果及分析 | 第36-39页 |
| 3.4 半实物仿真实验验证 | 第39-47页 |
| 3.4.1 实验环境 | 第39-41页 |
| 3.4.2 Simulink/QUARC仿真系统模型 | 第41-44页 |
| 3.4.3 实验结果数据及分析 | 第44-47页 |
| 3.5 本章小结 | 第47-49页 |
| 第4章 基于T-S模糊推理的FGS-PID控制器设计 | 第49-65页 |
| 4.1 FGS-PID相关理论 | 第49-51页 |
| 4.1.1 T-S模糊推理 | 第49页 |
| 4.1.2 GS设计方法 | 第49-51页 |
| 4.1.3 GS-PID | 第51页 |
| 4.2 基于T-S模糊推理的FGS-PID控制器设计 | 第51-56页 |
| 4.2.1 FGS-PID控制器 | 第51-52页 |
| 4.2.2 FGS-PID控制器的结构 | 第52-53页 |
| 4.2.3 基于T-S模糊推理的FGS模块设计 | 第53-56页 |
| 4.3 仿真验证 | 第56-60页 |
| 4.3.1 FGS-PID仿真模型 | 第56-57页 |
| 4.3.2 仿真结果及分析 | 第57-60页 |
| 4.4 半实物仿真实验验证 | 第60-64页 |
| 4.5 本章小结 | 第64-65页 |
| 第5章 基于指数趋近律的ISMC控制器设计 | 第65-79页 |
| 5.1 滑模控制理论 | 第65-67页 |
| 5.1.1 滑模控制简介 | 第65页 |
| 5.1.2 滑模控制定义 | 第65-66页 |
| 5.1.3 等效滑模控制基本原理 | 第66-67页 |
| 5.2 积分型滑模控制器设计 | 第67-73页 |
| 5.2.1 积分型滑模控制器的结构设计 | 第67-68页 |
| 5.2.2 积分型滑模控制器设计 | 第68-70页 |
| 5.2.3 仿真验证 | 第70-73页 |
| 5.3 基于指数趋近律的ISMC控制器设计 | 第73-76页 |
| 5.3.1 抖振产生的原因 | 第73页 |
| 5.3.2 指数趋近律设计 | 第73-74页 |
| 5.3.3 仿真验证 | 第74-76页 |
| 5.4 本章小结 | 第76-79页 |
| 第6章 总结和展望 | 第79-81页 |
| 6.1 论文主要工作总结 | 第79-80页 |
| 6.2 未来工作展望 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-87页 |
| 致谢 | 第87页 |
