| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-16页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 飞行控制系统的研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 PID参数整定优化方法概述 | 第13-14页 |
| 1.4 蜂群算法概述 | 第14页 |
| 1.5 本文主要研究的内容及各个章节的安排 | 第14-16页 |
| 第2章 小型无人机的数学模型及其线性化 | 第16-31页 |
| 2.1 小型无人机平台 | 第16-17页 |
| 2.2 假设条件 | 第17页 |
| 2.3 小型无人机空间飞行运动的表示 | 第17-22页 |
| 2.3.1 常用坐标系的定义 | 第17-18页 |
| 2.3.2 无人机飞行运动参数简介 | 第18-20页 |
| 2.3.3 坐标轴系之间的相互转换 | 第20-22页 |
| 2.4 无人机数学模型 | 第22-26页 |
| 2.4.1 作用在无人机上的力与力矩分析 | 第22-24页 |
| 2.4.2 无人机非线性数学模型 | 第24-26页 |
| 2.5 无人机非线性数学模型的线性化 | 第26-28页 |
| 2.6 无人机状态点的设计及分析 | 第28-30页 |
| 2.6.1 纵向姿态运动 | 第28-29页 |
| 2.6.2 横侧向姿态运动 | 第29-30页 |
| 2.7 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 小型无人机姿态控制律设计及仿真 | 第31-51页 |
| 3.1 小型无人机飞行控制策略设计 | 第31-36页 |
| 3.1.1 飞行控制系统 | 第31-32页 |
| 3.1.2 纵向姿态运动控制策略 | 第32-34页 |
| 3.1.3 横侧向姿态运动控制策略 | 第34-36页 |
| 3.2 基于改进型蜂群算法的PID控制器参数优化 | 第36-42页 |
| 3.2.1 PID控制及参数优化 | 第37页 |
| 3.2.2 蜂群算法及其改进思想 | 第37-40页 |
| 3.2.3 基于改进型蜂群算法的PID控制器的设计 | 第40-42页 |
| 3.3 基于改进型蜂群算法的控制律设计及仿真 | 第42-49页 |
| 3.3.1 俯仰姿态控制律设计及仿真 | 第42-45页 |
| 3.3.2 滚转姿态控制律设计及仿真 | 第45-48页 |
| 3.3.3 偏航姿态控制律设计及仿真 | 第48-49页 |
| 3.4 本章小结 | 第49-51页 |
| 第4章 飞行控制系统的软硬件设计 | 第51-64页 |
| 4.1 飞行控制系统的工作原理及功能 | 第51-52页 |
| 4.2 APM开源自动驾驶仪的硬件组成 | 第52-57页 |
| 4.2.1 APM开源自动驾驶仪简介 | 第52-53页 |
| 4.2.2 APM自动驾驶仪的硬件构成 | 第53-54页 |
| 4.2.3 APM2.5 主要部件选型 | 第54-57页 |
| 4.3 软件设计 | 第57-61页 |
| 4.3.1 APM2.5 的软件开发环境简介 | 第57-58页 |
| 4.3.2 飞行控制系统软件部分的总体框架 | 第58页 |
| 4.3.3 APM2.5 的控制方式 | 第58-59页 |
| 4.3.4 APM2.5 飞行控制的主程序解析 | 第59-61页 |
| 4.4 各个舵机和油门的程序控制 | 第61-63页 |
| 4.4.1 升降舵 | 第61-62页 |
| 4.4.2 副翼舵 | 第62页 |
| 4.4.3 方向舵 | 第62页 |
| 4.4.4 油门开度 | 第62-63页 |
| 4.5 本章小结 | 第63-64页 |
| 第5章 小型无人机的半实物仿真试验 | 第64-72页 |
| 5.1 X-Plane简介 | 第64-65页 |
| 5.2 地面站系统及Mission Planner简介 | 第65-66页 |
| 5.2.1 地面站 | 第65页 |
| 5.2.2 Mission Planner | 第65-66页 |
| 5.3 半实物仿真平台设计 | 第66-69页 |
| 5.3.1 需求分析 | 第66-67页 |
| 5.3.2 建立半实物仿真平台 | 第67-68页 |
| 5.3.3 UDP通信协议的设置 | 第68-69页 |
| 5.4 仿真试验的运行步骤及结果分析 | 第69-71页 |
| 5.4.1 半实物仿真运行步骤 | 第69-70页 |
| 5.4.2 结果与分析 | 第70-71页 |
| 5.5 本章小结 | 第71-72页 |
| 结论 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
| 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文 | 第78页 |