基于模型参考滑模控制的四旋翼无人机控制器设计
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9-11页 |
| 1.2 研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 飞行控制方法概述 | 第14-15页 |
| 1.4 本文研究内容及组织结构 | 第15-17页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第15-16页 |
| 1.4.2 组织结构 | 第16-17页 |
| 第二章 四旋翼无人机实验平台设计 | 第17-27页 |
| 2.1 需求分析 | 第17-18页 |
| 2.2 机体设计 | 第18-19页 |
| 2.3 硬件系统设计 | 第19-24页 |
| 2.3.1 硬件系统整体设计方案 | 第19页 |
| 2.3.2 微处理器模块 | 第19-21页 |
| 2.3.3 无线通信模块 | 第21页 |
| 2.3.4 传感器模块 | 第21-22页 |
| 2.3.5 动力模块 | 第22-23页 |
| 2.3.6 硬件系统组装与测试 | 第23-24页 |
| 2.4 软件系统设计 | 第24-26页 |
| 2.5 本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 四旋翼无人机建模 | 第27-39页 |
| 3.1 坐标系及姿态角 | 第27-29页 |
| 3.1.1 坐标系 | 第27-28页 |
| 3.1.2 姿态角 | 第28-29页 |
| 3.2 飞行原理 | 第29-31页 |
| 3.3 旋翼动力学特性 | 第31-34页 |
| 3.4 六自由度非线性动力学模型 | 第34-38页 |
| 3.4.1 位置运动分析 | 第34-36页 |
| 3.4.2 姿态运动分析 | 第36-38页 |
| 3.5 本章小结 | 第38-39页 |
| 第四章 基于多传感器的四旋翼无人机姿态估计 | 第39-53页 |
| 4.1 姿态解算算法 | 第39页 |
| 4.2 四元数理论 | 第39-42页 |
| 4.3 传感器测量值分析 | 第42-45页 |
| 4.3.1 陀螺仪测量值分析 | 第43页 |
| 4.3.2 加速度计测量值分析 | 第43-44页 |
| 4.3.3 地磁计测量值分析 | 第44-45页 |
| 4.4 卡尔曼滤波器原理 | 第45-49页 |
| 4.4.1 卡尔曼滤波器 | 第45-47页 |
| 4.4.2 扩展卡尔曼滤波器 | 第47-49页 |
| 4.5 基于扩展卡尔曼滤波器的数据融合算法 | 第49-52页 |
| 4.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 第五章 基于滑模控制方法的四旋翼无人机控制器设计 | 第53-70页 |
| 5.1 滑模变结构控制 | 第53-55页 |
| 5.1.1 滑模变结构控制的基本思想 | 第53-54页 |
| 5.1.2 滑模变结构控制的特性 | 第54-55页 |
| 5.2 模型参考滑模控制 | 第55-57页 |
| 5.3 控制系统总体设计方案 | 第57-58页 |
| 5.4 姿态控制器设计 | 第58-65页 |
| 5.4.1 模型简化 | 第58-59页 |
| 5.4.2 参考模型设计 | 第59-61页 |
| 5.4.3 滑模控制器设计 | 第61页 |
| 5.4.4 仿真实验 | 第61-65页 |
| 5.5 高度控制器设计 | 第65-69页 |
| 5.5.1 模型简化与参数辨识 | 第66-67页 |
| 5.5.2 控制器设计与仿真实验 | 第67-69页 |
| 5.6 本章小结 | 第69-70页 |
| 第六章 总结与展望 | 第70-72页 |
| 6.1 工作总结 | 第70页 |
| 6.2 前景与展望 | 第70-72页 |
| 致谢 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-77页 |
| 作者简介 | 第77页 |
