| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 注释表 | 第15-17页 |
| 缩写词 | 第17-18页 |
| 第一章 绪论 | 第18-29页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第18-19页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第19-20页 |
| 1.3 关键技术问题 | 第20-26页 |
| 1.3.1 小型无人直升机飞行动力学建模 | 第20-23页 |
| 1.3.2 小型无人直升机飞行控制算法 | 第23-24页 |
| 1.3.3 无人直升机的航迹规划 | 第24-26页 |
| 1.4 本文的研究内容 | 第26-28页 |
| 1.5 本文的主要创新点 | 第28-29页 |
| 第二章 小型无人直升机的飞行动力学建模 | 第29-44页 |
| 2.1 引言 | 第29页 |
| 2.2 小型无人直升机实验系统介绍 | 第29-31页 |
| 2.3 坐标系统 | 第31-32页 |
| 2.3.1 大地坐标系 | 第31-32页 |
| 2.3.2 机体坐标系 | 第32页 |
| 2.3.3 坐标变换 | 第32页 |
| 2.4 无人直升机动力学模型结构介绍 | 第32-41页 |
| 2.4.1 机体运动学特性 | 第33-34页 |
| 2.4.2 机体动力学特性 | 第34-35页 |
| 2.4.3 主旋翼动力学特性 | 第35-38页 |
| 2.4.4 尾旋翼动力学特性 | 第38-39页 |
| 2.4.5 偏航角速度反馈控制器 | 第39页 |
| 2.4.6 辅助机体部件 | 第39-41页 |
| 2.5 小型无人直升机模型的线性化 | 第41-43页 |
| 2.5.1 配平计算 | 第41-42页 |
| 2.5.2 线性化计算 | 第42-43页 |
| 2.6 本章小结 | 第43-44页 |
| 第三章 小型无人直升机的系统辨识 | 第44-66页 |
| 3.1 引言 | 第44页 |
| 3.2 人工蜂群算法概述 | 第44-47页 |
| 3.2.1 算法的生物学原理 | 第44-46页 |
| 3.2.2 算法的描述 | 第46-47页 |
| 3.3 算法的改进策略 | 第47-50页 |
| 3.3.1 自适应搜索策略 | 第47-48页 |
| 3.3.2 新颖的概率选择策略 | 第48页 |
| 3.3.3 混沌搜索策略 | 第48-50页 |
| 3.4 标准测试函数 | 第50-51页 |
| 3.5 算法的时间复杂度分析 | 第51页 |
| 3.6 基于IABC算法的无人直升机系统辨识 | 第51-56页 |
| 3.6.1 系统辨识的概念 | 第51-52页 |
| 3.6.2 辨识的模型 | 第52-53页 |
| 3.6.3 转动惯量测定实验 | 第53-54页 |
| 3.6.4 PEM算法简介 | 第54-55页 |
| 3.6.5 辨识的准则函数 | 第55页 |
| 3.6.6 辨识的步骤 | 第55-56页 |
| 3.7 Trex-600系统辨识实验系统 | 第56-59页 |
| 3.7.1 实验系统的设计 | 第56页 |
| 3.7.2 实验平台 | 第56-57页 |
| 3.7.3 机载电子设备 | 第57-59页 |
| 3.8 飞行实验数据采集及预处理 | 第59-60页 |
| 3.9 辨识结果与分析 | 第60-65页 |
| 3.10 本章小结 | 第65-66页 |
| 第四章 小型无人直升机的风洞试验 | 第66-79页 |
| 4.1 引言 | 第66页 |
| 4.2 风洞试验设备的介绍 | 第66-70页 |
| 4.2.1 风洞 | 第66-67页 |
| 4.2.2 天平与控制系统 | 第67-68页 |
| 4.2.3 数据采集系统 | 第68页 |
| 4.2.4 风速流量计 | 第68-69页 |
| 4.2.5 实验平台的设计 | 第69-70页 |
| 4.3 实验目的 | 第70页 |
| 4.4 实验过程 | 第70-73页 |
| 4.4.1 地面调试 | 第70-71页 |
| 4.4.2 实验运转 | 第71-73页 |
| 4.5 数据处理方法 | 第73-74页 |
| 4.6 数据修正方法 | 第74-76页 |
| 4.6.1 支架干扰修正 | 第74页 |
| 4.6.2 洞壁干扰修正 | 第74-75页 |
| 4.6.3 平均气流偏角修正 | 第75页 |
| 4.6.4 轴向静压梯度修正 | 第75-76页 |
| 4.7 实验数据分析 | 第76-78页 |
| 4.7.1 主旋翼桨叶升力特性分析 | 第76-77页 |
| 4.7.2 主旋翼桨叶阻力特性分析 | 第77页 |
| 4.7.3 航向稳定性分析 | 第77-78页 |
| 4.8 本章小结 | 第78-79页 |
| 第五章 无人直升机的H_∞静态输出反馈控制 | 第79-96页 |
| 5.1 引言 | 第79页 |
| 5.2 系统的H_∞性能 | 第79-82页 |
| 5.2.1 数学基础 | 第79-80页 |
| 5.2.2 哈密顿矩阵与黎卡提方程 | 第80-82页 |
| 5.3 H_∞静态输出反馈控制的概述 | 第82-85页 |
| 5.3.1 系统的定义与描述 | 第82-83页 |
| 5.3.2 能量有界L_2增益设计问题 | 第83-85页 |
| 5.4 H_∞静态输出反馈求解算法 | 第85-86页 |
| 5.5 无人直升机抗风扰悬停控制系统的设计 | 第86-95页 |
| 5.5.1 姿态控制器的设计 | 第86-90页 |
| 5.5.2 位置控制器的设计 | 第90-91页 |
| 5.5.3 H_∞回路成形设计 | 第91-92页 |
| 5.5.4 外环仿真实例 | 第92-95页 |
| 5.6 本章小结 | 第95-96页 |
| 第六章 基于线性自抗扰控制器的无人直升机轨迹跟踪控制 | 第96-124页 |
| 6.1 引言 | 第96页 |
| 6.2 自抗扰控制器的原理 | 第96-102页 |
| 6.2.1 扩张观测器 | 第97-99页 |
| 6.2.2 跟踪微分器 | 第99-101页 |
| 6.2.3 非线性状态误差反馈控制律 | 第101-102页 |
| 6.3 线性自抗扰控制器的原理 | 第102-104页 |
| 6.4 线性自抗扰控制的稳定性 | 第104-106页 |
| 6.5 无人直升机轨迹跟踪控制器设计 | 第106-110页 |
| 6.5.1 LADRC解耦控制原理 | 第106-108页 |
| 6.5.2 轨迹跟踪控制回路设计 | 第108-110页 |
| 6.6 线性自抗扰控制器的参数整定 | 第110-120页 |
| 6.6.1 萤火虫算法概述 | 第110-114页 |
| 6.6.2 基于GSO算法的LADRC参数整定 | 第114-120页 |
| 6.7 轨迹跟踪仿真实例 | 第120-123页 |
| 6.8 本章小结 | 第123-124页 |
| 第七章 无人直升机的航迹规划 | 第124-141页 |
| 7.1 引言 | 第124页 |
| 7.2 航迹规划建模 | 第124-128页 |
| 7.2.1 规划空间的描述 | 第124-125页 |
| 7.2.2 二维规划空间 | 第125-126页 |
| 7.2.3 三维规划空间 | 第126页 |
| 7.2.4 二维航迹代价模型 | 第126-127页 |
| 7.2.5 三维航迹代价模型 | 第127-128页 |
| 7.3 航迹规划算法描述 | 第128-131页 |
| 7.3.1 云模型 | 第128页 |
| 7.3.2 一维正态云模型算子 | 第128-129页 |
| 7.3.3 改进的跟随蜂搜索策略 | 第129-130页 |
| 7.3.4 算法流程图 | 第130页 |
| 7.3.5 标准测试函数 | 第130-131页 |
| 7.4 无人机的二维航迹规划 | 第131-136页 |
| 7.5 无人机的三维航迹规划 | 第136-140页 |
| 7.6 本章小结 | 第140-141页 |
| 第八章 总结与展望 | 第141-144页 |
| 8.1 工作总结 | 第141-142页 |
| 8.2 研究展望 | 第142-144页 |
| 参考文献 | 第144-157页 |
| 致谢 | 第157-158页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第158-159页 |