航拍用小型无人机的飞控系统算法的研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 1 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第9页 |
| 1.2 无人机的研究现状 | 第9-11页 |
| 1.3 无人机控制系统研究现状 | 第11-14页 |
| 1.3.1 飞行控制自驾仪及其发展 | 第11-12页 |
| 1.3.2 飞行控制算法及其发展 | 第12-14页 |
| 1.4 无人机建模方法的研究现状 | 第14页 |
| 1.5 论文研究的内容及结构安排 | 第14-15页 |
| 1.6 小结 | 第15-16页 |
| 2 无人机数学模型的建模研究 | 第16-33页 |
| 2.1 常用的坐标系 | 第16-19页 |
| 2.1.1 运动参数 | 第16-18页 |
| 2.1.2 坐标系之间的转换 | 第18-19页 |
| 2.1.3 控制参数 | 第19页 |
| 2.2 无人机的气动参数 | 第19-20页 |
| 2.3 无人机运动模型 | 第20-24页 |
| 2.3.1 无人机动力学模型 | 第21-23页 |
| 2.3.2 无人机运动学模型 | 第23-24页 |
| 2.4 无人机模型的解耦与线性化 | 第24-26页 |
| 2.4.1 无人机运动方程解耦 | 第24-25页 |
| 2.4.2 小扰动原理 | 第25-26页 |
| 2.4.3 无人机配平与线性化 | 第26页 |
| 2.5 无人机模型的获取 | 第26-32页 |
| 2.6 本章小结 | 第32-33页 |
| 3 基于PID控制算法的控制律设计 | 第33-43页 |
| 3.1 PID控制算法 | 第33-35页 |
| 3.1.1 PID控制算法介绍 | 第33-34页 |
| 3.1.2 PID参数寻优 | 第34-35页 |
| 3.2 俯仰角控制律设计 | 第35-38页 |
| 3.3 横滚角控制律设计 | 第38-42页 |
| 3.4 本章小结 | 第42-43页 |
| 4 基于H_∞控制算法的控制律设计 | 第43-58页 |
| 4.1 H_∞控制理论 | 第43-46页 |
| 4.1.1 H_∞标准控制问题 | 第43-45页 |
| 4.1.2 H_∞范数与H_2范数的意义 | 第45-46页 |
| 4.2 H_∞状态反馈的解 | 第46-49页 |
| 4.2.1 线性矩阵不等式 | 第46-47页 |
| 4.2.2 基于线性矩阵不等式的解 | 第47-49页 |
| 4.3 H_∞控制算法的指令追踪 | 第49-50页 |
| 4.4 纵向控制律设计 | 第50-54页 |
| 4.4.1 俯仰角控制律设计 | 第50-52页 |
| 4.4.2 速度控制律设计 | 第52-54页 |
| 4.5 横测向控制律设计 | 第54-57页 |
| 4.5.1 横滚角控制律设计 | 第54-55页 |
| 4.5.2 倾斜转弯控制律设计 | 第55-57页 |
| 4.6 本章小结 | 第57-58页 |
| 5 实验结果分析 | 第58-67页 |
| 5.1 仿真环境的搭建 | 第58-59页 |
| 5.2 仿真结果对比与分析 | 第59-62页 |
| 5.2.1 与PID仿真结果对比 | 第59-61页 |
| 5.2.2 速度和协调转弯仿真分析 | 第61-62页 |
| 5.3 H_∞控制器半物理实验 | 第62-65页 |
| 5.3.1 半物理仿真实验系统 | 第62-64页 |
| 5.3.2 俯仰角控制半物理实验测试 | 第64-65页 |
| 5.3.3 横滚角控制半物理实验测试 | 第65页 |
| 5.4 仿真结果分析 | 第65-66页 |
| 5.5 本章小结 | 第66-67页 |
| 6 总结 | 第67-68页 |
| 致谢 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-72页 |
| 附录 | 第72页 |
