| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-13页 |
| 1.1 引言 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.1 小型无人直升机飞行控制方法研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 自抗扰控制技术研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3 论文主要内容和结构安排 | 第12-13页 |
| 第2章 小型无人机直升机数学模型建立与分析 | 第13-22页 |
| 2.1 引言 | 第13页 |
| 2.2 相关坐标系的说明 | 第13-15页 |
| 2.3 小型无人直升机的工作原理 | 第15-18页 |
| 2.3.1 直升机的整体结构 | 第15页 |
| 2.3.2 主旋翼的升力 | 第15-16页 |
| 2.3.3 主旋翼的反扭矩与尾旋翼 | 第16-17页 |
| 2.3.4 小型无人直升机的操纵方式 | 第17-18页 |
| 2.4 小型无人直升机的力和力矩 | 第18-20页 |
| 2.4.1 主旋翼的力和力矩 | 第18-19页 |
| 2.4.2 尾旋翼的力和力矩 | 第19-20页 |
| 2.4.3 机身的力和力矩 | 第20页 |
| 2.5 小型无人直升机的动力学和运动学方程 | 第20-21页 |
| 2.5.1 小型无人直升机的动力学方程 | 第20-21页 |
| 2.5.2 小型无人直升机的运动学方程 | 第21页 |
| 2.6 小型无人直升机的数学模型 | 第21-22页 |
| 第3章 飞行控制系统方案设计 | 第22-27页 |
| 3.1 引言 | 第22页 |
| 3.2 小型无人直升机飞控算法总体方案 | 第22-25页 |
| 3.2.1 小型无人直升机的飞行模态划分 | 第23-24页 |
| 3.2.2 速度和姿态控制系统总体方案 | 第24页 |
| 3.2.3 位置控制系统总体方案 | 第24-25页 |
| 3.3 飞控系统仿真验证方案 | 第25-27页 |
| 3.3.1 基于Matlab的数学模型仿真验证 | 第25-26页 |
| 3.3.2 基于FlightGear飞行模拟器的软件仿真 | 第26-27页 |
| 第4章 基于自抗扰控制器的飞行控制律设计 | 第27-40页 |
| 4.1 引言 | 第27-28页 |
| 4.2 速度和姿态控制系统 | 第28-36页 |
| 4.2.1 横向通道和纵向通道 | 第30-34页 |
| 4.2.2 高度通道 | 第34-35页 |
| 4.2.3 偏航通道 | 第35-36页 |
| 4.3 位置控制系统 | 第36-40页 |
| 4.3.1 机体坐标系下的位置控制器 | 第36-37页 |
| 4.3.2 转向前飞式航线规划 | 第37-38页 |
| 4.3.3 农业植保式航线规划 | 第38-40页 |
| 第5章 控制系统软件的设计 | 第40-52页 |
| 5.1 引言 | 第40-41页 |
| 5.2 飞控系统的通信协议 | 第41-43页 |
| 5.3 机载飞控软件 | 第43-47页 |
| 5.3.1 通信程序 | 第43-46页 |
| 5.3.2 控制程序 | 第46-47页 |
| 5.4 地面站软件 | 第47-52页 |
| 5.4.1 通信程序 | 第48页 |
| 5.4.2 UI程序 | 第48-50页 |
| 5.4.3 航线规划程序 | 第50-52页 |
| 第6章 小型无人直升机控制系统的仿真与对比分析 | 第52-64页 |
| 6.1 数学模型仿真 | 第52-60页 |
| 6.1.1 数学仿真模型的建立 | 第52-53页 |
| 6.1.2 自抗扰与PID控制对比 | 第53-58页 |
| 6.1.3 自抗扰改进前后对比 | 第58-59页 |
| 6.1.4 自抗扰控制器性能分析 | 第59-60页 |
| 6.2 FlightGear仿真 | 第60-62页 |
| 6.2.1 FlightGear仿真平台的搭建 | 第60-61页 |
| 6.2.2 FlightGear实验结果 | 第61-62页 |
| 6.3 实际系统应用 | 第62-64页 |
| 第7章 总结与展望 | 第64-65页 |
| 7.1 总结 | 第64页 |
| 7.2 展望 | 第64-65页 |
| 参考文献 | 第65-68页 |
| 致谢 | 第68-69页 |