四轴飞行器飞行控制系统的设计与实现
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第8页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第8-12页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第9-10页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第10-12页 |
| 1.3 研究热点问题与本文研究创新 | 第12-13页 |
| 1.4 本论文的主要工作 | 第13-14页 |
| 第二章 四轴飞行器数学模型的介绍 | 第14-34页 |
| 2.1 四轴飞行器结构和飞行原理 | 第14-16页 |
| 2.1.1 飞行器结构 | 第14-15页 |
| 2.1.2 飞行原理 | 第15-16页 |
| 2.2 空气动力学特性分析 | 第16-22页 |
| 2.2.1 旋翼的相对气流与诱导速度 | 第16-18页 |
| 2.2.2 旋翼的空气动力与力矩分析 | 第18-22页 |
| 2.3 姿态描述方法与定义 | 第22-28页 |
| 2.3.1 方向余弦矩阵 | 第23页 |
| 2.3.2 欧拉角 | 第23-25页 |
| 2.3.3 四元数 | 第25-26页 |
| 2.3.4 电机动力学模型 | 第26-28页 |
| 2.4 四轴飞行器模型建立 | 第28-33页 |
| 2.4.1 动力学方程 | 第28-31页 |
| 2.4.2 运动学方程 | 第31-33页 |
| 2.5 本章小结 | 第33-34页 |
| 第三章 空中抗干扰姿态稳定控制器设计 | 第34-46页 |
| 3.1 飞行控制算法研究现状 | 第34-35页 |
| 3.2 姿态控制器的设计 | 第35-40页 |
| 3.2.1 NTSM控制介绍 | 第35页 |
| 3.2.2 NFTSM姿态控制器设计 | 第35-38页 |
| 3.2.3 NFTSM控制系统的特性分析 | 第38-40页 |
| 3.3 仿真实验结果与分析 | 第40-45页 |
| 3.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 第四章 多模态滑模和轨迹跟踪控制器设计 | 第46-58页 |
| 4.1 理论介绍 | 第46-47页 |
| 4.1.1 回馈递推法 | 第46页 |
| 4.1.2 多模态滑模 | 第46-47页 |
| 4.2 位置控制和姿态控制器设计 | 第47-50页 |
| 4.2.1 回馈递推控制器设计 | 第48-49页 |
| 4.2.2 多模态滑模控制器设计 | 第49-50页 |
| 4.3 仿真实验结果及分析 | 第50-56页 |
| 4.4 本章小结 | 第56-58页 |
| 第五章 四轴飞行器实验平台搭建与飞行试验 | 第58-74页 |
| 5.1 四轴飞行器实验平台的总体设计架构 | 第58-59页 |
| 5.2 器件选型与电路设计 | 第59-66页 |
| 5.2.1 四轴飞行器平台器件选取 | 第59-60页 |
| 5.2.2 电机与电机驱动选型 | 第60页 |
| 5.2.3 处理器选型与硬件设计 | 第60-62页 |
| 5.2.4 传感器选型与硬件设计 | 第62-65页 |
| 5.2.5 无线通信数据模块 | 第65页 |
| 5.2.6 电源模块设计 | 第65-66页 |
| 5.3 飞行试验 | 第66-73页 |
| 5.3.1 串级PID控制器参数代入分析 | 第66-68页 |
| 5.3.2 模型参数调整 | 第68-69页 |
| 5.3.3 姿态飞行试验 | 第69-73页 |
| 5.4 本章小结 | 第73-74页 |
| 第六章 总结与展望 | 第74-76页 |
| 6.1 总结 | 第74页 |
| 6.2 未来工作展望 | 第74-76页 |
| 参考文献 | 第76-82页 |
| 致谢 | 第82-84页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第84页 |
