| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 主要符号对照表 | 第12-18页 |
| 第1章 绪论 | 第18-36页 |
| 1.1 本论文研究的目的和意义 | 第18-19页 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 | 第19-28页 |
| 1.2.1 单无人机航迹规划 | 第20-23页 |
| 1.2.2 无人机协同航迹规划 | 第23-26页 |
| 1.2.3 无人机航迹跟踪与控制方法 | 第26-28页 |
| 1.3 航迹规划及其跟踪控制方法存在的难点 | 第28-30页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第30-32页 |
| 1.5 本文的研究成果与创新点 | 第32-33页 |
| 1.6 本文的章节安排 | 第33-36页 |
| 第2章 复杂障碍环境下的单无人机航迹规划 | 第36-70页 |
| 2.1 研究问题模型 | 第36-39页 |
| 2.1.1 坐标系定义 | 第36-37页 |
| 2.1.2 无人机运动模型 | 第37-38页 |
| 2.1.3 障碍物模型 | 第38-39页 |
| 2.2 研究方法数学描述与分析 | 第39-49页 |
| 2.2.1 人工势场法描述 | 第39-41页 |
| 2.2.2 伪谱法描述 | 第41-45页 |
| 2.2.3 虚拟运动伪装方法描述 | 第45-47页 |
| 2.2.4 最优控制方法描述障碍物约束的难点 | 第47-49页 |
| 2.3 基于人工势场法的最优控制直接法 | 第49-58页 |
| 2.3.1 代价函数 | 第49-51页 |
| 2.3.2 附加控制力 | 第51页 |
| 2.3.3 约束 | 第51-53页 |
| 2.3.4 算法理论推导 | 第53-58页 |
| 2.4 仿真算例 | 第58-68页 |
| 2.4.1 单障碍物环境仿真算例 | 第58-65页 |
| 2.4.2 复杂障碍物环境仿真算例 | 第65-68页 |
| 2.5 本章小结 | 第68-70页 |
| 第3章 多无人机时间协同问题算法研究 | 第70-86页 |
| 3.1 时间协同问题分析与定义 | 第70-73页 |
| 3.2 基于出发时间约束集思想的时间协同算法框架 | 第73-74页 |
| 3.3 时间协同问题算法描述 | 第74-81页 |
| 3.3.1 无人机飞行碰撞检验算法 | 第74-76页 |
| 3.3.2 无人机出发时间约束集 | 第76-78页 |
| 3.3.3 时间协同优化问题 | 第78-81页 |
| 3.4 仿真算例 | 第81-84页 |
| 3.5 本章小结 | 第84-86页 |
| 第4章 基于四旋翼模型的多无人机协同航迹规划 | 第86-118页 |
| 4.1 协同航迹规划问题描述 | 第87页 |
| 4.2 基于时间协同的多无人机航迹规划算法 | 第87-109页 |
| 4.2.1 四旋翼无人机模型描述 | 第89-92页 |
| 4.2.2 四旋翼无人机模型的控制变量描述 | 第92-95页 |
| 4.2.3 控制变量与状态变量离散 | 第95-97页 |
| 4.2.4 航迹规划优化问题建模 | 第97-103页 |
| 4.2.5 航迹规划优化问题求解 | 第103-109页 |
| 4.3 仿真算例 | 第109-115页 |
| 4.4 本章小结 | 第115-118页 |
| 第5章 四旋翼无人机航迹跟踪控制方法研究 | 第118-152页 |
| 5.1 控制系统模型 | 第118-121页 |
| 5.2 基于鲁棒H∞控制的内回路姿态控制器设计 | 第121-127页 |
| 5.2.1 鲁棒H∞控制问题 | 第121-122页 |
| 5.2.2 非线性系统鲁棒H∞控制方法 | 第122-123页 |
| 5.2.3 基于鲁棒H∞控制理论的姿态控制器设计 | 第123-127页 |
| 5.3 基于模型预测控制的外回路轨迹跟踪控制器设计 | 第127-133页 |
| 5.3.1 非线性系统模型预测控制 | 第127-129页 |
| 5.3.2 四旋翼无人机航迹跟踪模型预测控制器设计 | 第129-133页 |
| 5.4 仿真算例 | 第133-150页 |
| 5.4.1 无扰动条件下控制器效果仿真 | 第133-139页 |
| 5.4.2 含转动惯量不确定性的控制器效果仿真 | 第139-145页 |
| 5.4.3 含外界作用力扰动的控制器效果仿真 | 第145-150页 |
| 5.5 本章小结 | 第150-152页 |
| 结论 | 第152-156页 |
| 参考文献 | 第156-171页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第171-173页 |
| 致谢 | 第173-174页 |
| 作者简介 | 第174页 |