| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 目录 | 第10-14页 |
| 第1章 绪论 | 第14-28页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第14-16页 |
| 1.1.1 多旋翼飞行器发展背景 | 第14-15页 |
| 1.1.2 课题研究意义 | 第15-16页 |
| 1.2 多旋翼无人飞行器的发展历程 | 第16-22页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第16-18页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第18-20页 |
| 1.2.3 Hex-Rotor无 人飞行器的结构介绍 | 第20-22页 |
| 1.3 飞行控制系统的相关理论 | 第22-24页 |
| 1.3.1 故障检测与诊断系统 | 第23页 |
| 1.3.2 自重构控制器 | 第23-24页 |
| 1.4 论文工作介绍 | 第24-28页 |
| 第2章 Hex-Rotor无 人飞行器的动力学模型及原型机设计 | 第28-42页 |
| 2.1 前言 | 第28页 |
| 2.2 坐标及坐标转换关系 | 第28-32页 |
| 2.2.1 参考坐标系定义 | 第28-29页 |
| 2.2.2 各个坐标系之间的转换关系 | 第29-32页 |
| 2.3 Hex-Rotor无 人飞行器动力学模型的建立 | 第32-37页 |
| 2.3.1 飞行器的动力学方程 | 第32-34页 |
| 2.3.2 控制关系方程 | 第34-36页 |
| 2.3.3 Hex-Rotor无 人飞行器的运动方程组 | 第36-37页 |
| 2.4 Hex-Rotor无 人飞行器稳定飞行基本条件 | 第37-40页 |
| 2.4.1 飞行器硬件可靠性 | 第38-39页 |
| 2.4.2 飞行器软件可靠性 | 第39-40页 |
| 2.5 本章小结 | 第40-42页 |
| 第3章 Hex-Rotor无 人飞行器执行单元的故障模型 | 第42-63页 |
| 3.1 前言 | 第42-43页 |
| 3.2 直流电动机的数学模型 | 第43-48页 |
| 3.2.1 电动机数学模型的建立 | 第43-46页 |
| 3.2.2 基于扩张状态观测器估计负载阻转矩 | 第46-48页 |
| 3.3 驱动电路板故障 | 第48-52页 |
| 3.3.1 正常运行状态下的直流电动机端电压 | 第48-49页 |
| 3.3.2 三相全控电桥断路故障 | 第49-50页 |
| 3.3.3 换相故障 | 第50-51页 |
| 3.3.4 MOSFET击穿短路故障 | 第51-52页 |
| 3.4 旋翼的升力模型 | 第52-59页 |
| 3.4.1 旋翼的升力模型 | 第52-54页 |
| 3.4.2 动不平衡对升力模型的影响 | 第54-59页 |
| 3.5 执行单元的升力故障模型 | 第59-61页 |
| 3.5.1 执行单元常见故障 | 第59-60页 |
| 3.5.2 升力故障模型的建立 | 第60-61页 |
| 3.6 本章小结 | 第61-63页 |
| 第4章 Hex-Rotor无 人飞行器执行单元的故障检测与诊断系统 | 第63-87页 |
| 4.1 前言 | 第63页 |
| 4.2 故障检测与诊断系统的架构 | 第63-65页 |
| 4.3 基于最优分类面的故障诊断算法 | 第65-69页 |
| 4.3.1 最优分类超平面 | 第65-67页 |
| 4.3.2 基于最优分类面的学习机设计 | 第67-69页 |
| 4.4 多传感器导航单元设计 | 第69-78页 |
| 4.4.1 惯性测量模块 | 第70-72页 |
| 4.4.2 传感器数据预处理 | 第72-74页 |
| 4.4.3 多传感器数据融合 | 第74-78页 |
| 4.5 基于扩展卡尔曼滤波算法的故障观测器 | 第78-86页 |
| 4.5.1 简化的飞行器非线性动力学模型 | 第79-81页 |
| 4.5.2 扩展卡尔曼滤波算法 | 第81-82页 |
| 4.5.3 故障观测器设计 | 第82-84页 |
| 4.5.4 仿真验证与分析 | 第84-86页 |
| 4.6 本章小结 | 第86-87页 |
| 第5章 Hex-Rotor无 人飞行器的控制系统设计 | 第87-111页 |
| 5.1 前言 | 第87页 |
| 5.2 执行单元软硬件及稳速控制 | 第87-91页 |
| 5.2.1 软硬件设计 | 第88-89页 |
| 5.2.2 稳速控制 | 第89-91页 |
| 5.3 姿态稳定控制算法 | 第91-97页 |
| 5.3.1 姿态稳定控制器设计 | 第92-95页 |
| 5.3.2 姿态角跟踪实验 | 第95-97页 |
| 5.4 轨迹跟踪控制方法 | 第97-103页 |
| 5.4.1 轨迹跟踪控制器设计 | 第97-100页 |
| 5.4.2 轨迹规划方法 | 第100-102页 |
| 5.4.3 轨迹跟踪实验 | 第102-103页 |
| 5.5 自重构控制算法 | 第103-109页 |
| 5.5.1 自重构控制器的设计 | 第104-107页 |
| 5.5.2 容错控制实验 | 第107-109页 |
| 5.6 本章小结 | 第109-111页 |
| 第6章 总结与展望 | 第111-115页 |
| 6.1 本文总结与主要创新 | 第111-113页 |
| 6.2 进一步工作与研究展望 | 第113-115页 |
| 参考文献 | 第115-126页 |
| 在学期间学术成果情况 | 第126-128页 |
| 指导教师及作者简介 | 第128-130页 |
| 致谢 | 第130-131页 |
