小型四旋翼无人机姿态控制研究
| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3页 |
| 第一章 绪论 | 第7-16页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第7页 |
| 1.2 国内外发展现状 | 第7-12页 |
| 1.2.1 无人机发展历史 | 第7-8页 |
| 1.2.2 四旋翼无人机国外研究发展情况 | 第8-11页 |
| 1.2.3 国内研究发展情况 | 第11-12页 |
| 1.3 目前主流的控制控制方法介绍 | 第12-15页 |
| 1.3.1 反步法控制 | 第12-13页 |
| 1.3.2 滑模控制 | 第13-14页 |
| 1.3.3 嵌套饱和控制 | 第14-15页 |
| 1.4 本文主要内容和章节安排 | 第15-16页 |
| 第二章 四旋翼无人机建模 | 第16-26页 |
| 2.1 四旋翼无人机的工作机理 | 第16-18页 |
| 2.2 四旋翼无人机的模型建立 | 第18-22页 |
| 2.1.1 四旋翼无人机动力学分析 | 第18-21页 |
| 2.1.2 数学模型的简化 | 第21-22页 |
| 2.3 MATLAB/Simulink仿真 | 第22-25页 |
| 2.3.1 构造状态空空间表达式 | 第22-23页 |
| 2.3.2 四旋翼无人机动力学模型仿真 | 第23-25页 |
| 2.4 本章小结 | 第25-26页 |
| 第三章 串联PID控制器设计 | 第26-41页 |
| 3.1 PID控制控制基本原理介绍 | 第26-27页 |
| 3.2 PID控制主要性能指标 | 第27-28页 |
| 3.2.1 动态指标 | 第27-28页 |
| 3.2.2 稳态误差 | 第28页 |
| 3.3 PID控制算法的分类及其改进 | 第28-40页 |
| 3.3.1 经典PID控制 | 第28-31页 |
| 3.3.2 并联PID控制 | 第31-35页 |
| 3.3.3 串联PID控制 | 第35-36页 |
| 3.3.4 MATLAB编程及仿真 | 第36-40页 |
| 3.4 本章小结 | 第40-41页 |
| 第四章 扰动情况姿态控制器改进设计 | 第41-50页 |
| 4.1 四旋翼无人机姿态的四元数表示法 | 第41-43页 |
| 4.2 摄动和非微扰系统PID控制器设计 | 第43-46页 |
| 4.2.1 扩展卡尔曼滤波噪声抑制 | 第44-46页 |
| 4.3 扰动情况下的PID控制器改进设计 | 第46-47页 |
| 4.4 仿真结果和结论 | 第47-49页 |
| 4.4.1 抗干扰性 | 第47-48页 |
| 4.4.2 噪声抑制 | 第48-49页 |
| 4.5 本章小结 | 第49-50页 |
| 第五章 四旋翼无人机硬件设计和调试飞行 | 第50-59页 |
| 5.1 四旋翼无人机控制系统总体构架 | 第50-51页 |
| 5.2 主处理器设计 | 第51-55页 |
| 5.2.1 主处理器硬件 | 第52-54页 |
| 5.2.2 主控制器软件 | 第54-55页 |
| 5.3 地面站 | 第55-56页 |
| 5.4 调试及试飞 | 第56-58页 |
| 5.5 本章小结 | 第58-59页 |
| 第六章 总结与展望 | 第59-61页 |
| 6.1 总结 | 第59页 |
| 6.2 展望 | 第59-61页 |
| 参考文献 | 第61-65页 |
| 致谢 | 第65-67页 |
