| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1. 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 引言 | 第12页 |
| 1.2 论文研究目标 | 第12-13页 |
| 1.3 可自主飞行小型无人直升机系统结构 | 第13页 |
| 1.4 国内外研究现状 | 第13-18页 |
| 1.4.1 卡内基梅隆大学 Carnegie Mellon University（CMU） | 第14页 |
| 1.4.2 麻省理工学院 Massachusetts Institute of Technology（MIT） | 第14-15页 |
| 1.4.3 斯坦福大学(Stanford) | 第15-16页 |
| 1.4.4 加州大学伯克利分校(UC Berkeley) | 第16-17页 |
| 1.4.5 佐治亚理工学院 Georgia Institute of Technology (Gatech) | 第17页 |
| 1.4.6 东京工业大学 Tokyo Institute of Technology | 第17-18页 |
| 1.5 论文结构 | 第18-19页 |
| 1.6 本章小结 | 第19-20页 |
| 2. 相关技术介绍 | 第20-27页 |
| 2.1 小型无人直升机基本结构和原理 | 第20-21页 |
| 2.2 小型无人直升机数学模型 | 第21-26页 |
| 2.2.1 坐标系 | 第22-24页 |
| 2.2.2 直升机力学模型 | 第24-26页 |
| 2.3 本章小结 | 第26-27页 |
| 3. 基于PID控制算法的控制系统设计 | 第27-39页 |
| 3.1 经典PID控制算法 | 第27-28页 |
| 3.2 控制结构设计 | 第28-33页 |
| 3.2.1 内环：姿态控制器 | 第28-31页 |
| 3.2.2 中环：速度控制器 | 第31-32页 |
| 3.2.3 外环：位置控制器 | 第32-33页 |
| 3.3 仿真实验和分析 | 第33-38页 |
| 3.3.1 仿真实验平台 | 第33-34页 |
| 3.3.2 仿真实验分析 | 第34-38页 |
| 3.4 本章小结 | 第38-39页 |
| 4. 基于直升机数学模型反解算的飞行控制算法设计 | 第39-52页 |
| 4.1 飞行控制算法总体结构 | 第39-40页 |
| 4.2 内环姿态控制器 | 第40-42页 |
| 4.3 速度控制器 | 第42-45页 |
| 4.4 位置控制器 | 第45-46页 |
| 4.5 仿真实验及数据分析 | 第46-51页 |
| 4.6 本章小结 | 第51-52页 |
| 5. 飞行控制系统设计与实现 | 第52-59页 |
| 5.1 软件需求分析 | 第52-53页 |
| 5.2 软件总体结构 | 第53-55页 |
| 5.3 飞行控制算法的设计与实现 | 第55-58页 |
| 5.4 本章小结 | 第58-59页 |
| 6. 室内飞行实验验证 | 第59-65页 |
| 6.1 室内飞行实验环境 | 第59-60页 |
| 6.2 室内飞行实验及数据分析 | 第60-64页 |
| 6.2.1 单通道控制实验 | 第60-62页 |
| 6.2.2 综合控制实验 | 第62-64页 |
| 6.3 本章小结 | 第64-65页 |
| 7. 本文总结与展望 | 第65-67页 |
| 7.1 本文总结 | 第65页 |
| 7.2 未来工作展望 | 第65-67页 |
| 参考文献 | 第67-70页 |
| 致谢 | 第70-71页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第71页 |
