| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 无人机、移动机器人发展现状 | 第12-15页 |
| 1.2.1 四旋翼无人机的发展现状 | 第12-14页 |
| 1.2.2 移动机器人的发展现状 | 第14-15页 |
| 1.3 传感器融合的基本理论 | 第15-18页 |
| 1.3.1 传感器融合的基本原理 | 第15-16页 |
| 1.3.2 传感器融合的定义及发展概况 | 第16-17页 |
| 1.3.3 传感器融合的级别 | 第17-18页 |
| 1.4 本文的主要工作及内容 | 第18-21页 |
| 第2章 Quanser无人控制系统数学模型的建立 | 第21-35页 |
| 2.1 无人控制系统的坐标定义 | 第21-22页 |
| 2.2 Quadrotor UAV Qball-X4的建模 | 第22-27页 |
| 2.2.1 坐标转换矩阵的表示 | 第23页 |
| 2.2.2 Quadrotor UAV Qball-X4的非线性建模 | 第23-27页 |
| 2.3 Quanser移动机器人Qbot的建模 | 第27-34页 |
| 2.3.1 Qbot的差动驱动运动学 | 第27-32页 |
| 2.3.2 Qbot的基本运动建模 | 第32-34页 |
| 2.4 本章小结 | 第34-35页 |
| 第3章 基于加速度计和陀螺仪的Qball-X4滚动角估计 | 第35-43页 |
| 3.1 四旋翼无人机模型的线性化 | 第35-37页 |
| 3.1.1 Qball-X4的控制输入 | 第35-36页 |
| 3.1.2 Qball-X4的线性控制 | 第36-37页 |
| 3.2 基于传感器融合的姿态估计方法 | 第37-39页 |
| 3.2.1 线性系统的估计技术 | 第37-38页 |
| 3.2.2 非线性系统的估计技术 | 第38-39页 |
| 3.3 基于加速度计和陀螺仪融合的互补滤波设计 | 第39-42页 |
| 3.3.1 加速度计和陀螺仪测量滚动角原理 | 第39-40页 |
| 3.3.2 互补滤波器的设计 | 第40-42页 |
| 3.4 本章小结 | 第42-43页 |
| 第4章 基于传感器融合的Qbot控制研究 | 第43-59页 |
| 4.1 Qbot轨迹规划方法 | 第43-44页 |
| 4.1.1 Qbot轨迹规划方法及分类 | 第43页 |
| 4.1.2 轨迹规划中环境模型 | 第43-44页 |
| 4.2 慎思式规划设计 | 第44-46页 |
| 4.3 反应式规划设计 | 第46-49页 |
| 4.3.1 基于红外传感器融合的极坐标密度法 | 第46-47页 |
| 4.3.3 基于碰撞传感器融合的沿墙方法 | 第47-49页 |
| 4.4 慎思/反应混合式规划设计 | 第49-51页 |
| 4.5 地面移动机器人Qbot控制方法设计 | 第51-57页 |
| 4.5.1 第一种运动方式 | 第52页 |
| 4.5.2 第二种运动方式 | 第52-57页 |
| 4.6 本章小结 | 第57-59页 |
| 第5章 Quanser无人控制系统半实物仿真实验及结果 | 第59-87页 |
| 5.1 Quanser无人控制系统实验平台 | 第59-65页 |
| 5.1.1 Quanser无人控制系统硬件组成 | 第59-63页 |
| 5.1.2 Quanser无人控制系统仿真软件平台 | 第63-65页 |
| 5.1.3 Quanser无人控制系统的通信 | 第65页 |
| 5.2 Qbot控制模块搭建 | 第65-74页 |
| 5.2.1 Qbot的基本模块搭建与实时控制 | 第65-70页 |
| 5.2.2 控制模块的基本性能测试 | 第70-74页 |
| 5.3 Qbot的半实物仿真及结果 | 第74-84页 |
| 5.3.1 基于Qbot慎思式轨迹规划 | 第75-77页 |
| 5.3.2 基于Qbot反应式轨迹规划 | 第77-81页 |
| 5.3.3 基于Qbot混合式轨迹规划 | 第81-84页 |
| 5.4 Qball-X4无人机的滚动角半实物仿真实验及结果 | 第84-86页 |
| 5.5 本章小结 | 第86-87页 |
| 第6章 总结与展望 | 第87-89页 |
| 参考文献 | 第89-93页 |
| 致谢 | 第93页 |
