复杂环境下翼伞系统的建模与归航控制研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-31页 |
| 第一节 翼伞系统的发展与应用 | 第13-20页 |
| 1.1.1 翼伞系统概述 | 第13-15页 |
| 1.1.2 发展历史 | 第15-16页 |
| 1.1.3 应用领域 | 第16-20页 |
| 第二节 研究背景、目的与意义 | 第20-22页 |
| 1.2.1 研究背景 | 第20页 |
| 1.2.2 研究目的与意义 | 第20-22页 |
| 第三节 相关领域的研究现状 | 第22-29页 |
| 1.3.1 动力学模型 | 第23-25页 |
| 1.3.2 归航轨迹规划 | 第25-28页 |
| 1.3.3 轨迹跟踪控制 | 第28-29页 |
| 第四节 本文主要研究工作 | 第29-31页 |
| 第二章 基于CFD的翼伞系统复杂环境下建模 | 第31-75页 |
| 第一节 引言 | 第31-32页 |
| 第二节 风雨复杂环境下翼伞气动性能模拟 | 第32-41页 |
| 2.2.1 CFD数值模拟方法 | 第32-36页 |
| 2.2.2 风场影响分析 | 第36-38页 |
| 2.2.3 降雨影响分析 | 第38-41页 |
| 第三节 翼伞系统动力学建模 | 第41-54页 |
| 2.3.1 相关坐标系建立 | 第41-43页 |
| 2.3.2 伞体的动力学方程 | 第43-48页 |
| 2.3.3 负载的动力学方程 | 第48-50页 |
| 2.3.4 连接绳拉力及力矩的处理 | 第50-52页 |
| 2.3.5 速度与角速度的约束 | 第52-53页 |
| 2.3.6 翼伞系统的动力学方程 | 第53-54页 |
| 第四节 翼伞系统运动特性分析 | 第54-70页 |
| 2.4.1 基本运动特性 | 第54-64页 |
| 2.4.2 在风场中的运动特性 | 第64-68页 |
| 2.4.3 雨中的运动特性 | 第68-70页 |
| 第五节 空投实验模型验证 | 第70-73页 |
| 第六节 本章小结 | 第73-75页 |
| 第三章 翼伞系统归航轨迹最优规划 | 第75-93页 |
| 第一节 引言 | 第75-76页 |
| 第二节 轨迹优化中的质点模型 | 第76-77页 |
| 3.2.1 基本假设 | 第76-77页 |
| 3.2.2 质点模型 | 第77页 |
| 第三节 归航轨迹的最优控制问题 | 第77-81页 |
| 3.3.1 最优控制问题描述 | 第77-79页 |
| 3.3.2 归一化处理 | 第79-80页 |
| 3.3.3 控制率参数化 | 第80-81页 |
| 第四节 基于遗传算法带约束的归航轨迹规划 | 第81-86页 |
| 3.4.1 目标函数分析 | 第81-82页 |
| 3.4.2 约束条件处理 | 第82-83页 |
| 3.4.3 遗传算法设计 | 第83页 |
| 3.4.4 仿真算例与分析 | 第83-86页 |
| 第五节 基于NSGA-II的多目标归航轨迹规划 | 第86-91页 |
| 3.5.1 目标函数分析 | 第86-87页 |
| 3.5.2 NSGA-II算法 | 第87-88页 |
| 3.5.3 仿真算例与分析 | 第88-91页 |
| 第六节 本章小结 | 第91-93页 |
| 第四章 翼伞系统分段归航轨迹设计与优化 | 第93-109页 |
| 第一节 引言 | 第93页 |
| 第二节 改进量子遗传算法 | 第93-98页 |
| 4.2.1 基本量子遗传算法 | 第94-95页 |
| 4.2.2 改进量子遗传算法 | 第95-98页 |
| 第三节 分段归航轨迹设计 | 第98-103页 |
| 4.3.1 归航轨迹分段的原则 | 第98-100页 |
| 4.3.3 经典分段归航轨迹 | 第100-102页 |
| 4.3.4 欠高度分段归航轨迹 | 第102-103页 |
| 第四节 仿真分析 | 第103-107页 |
| 4.4.1 高度适中情况 | 第103-104页 |
| 4.4.2 超高度情况 | 第104-106页 |
| 4.4.3 欠高度情况 | 第106-107页 |
| 第五节 本章小结 | 第107-109页 |
| 第五章 基于ADRC的翼伞系统的轨迹跟踪控制 | 第109-149页 |
| 第一节 引言 | 第109页 |
| 第二节 基于制导的轨迹跟踪策略 | 第109-117页 |
| 5.2.1 2D轨迹跟踪策略 | 第109-112页 |
| 5.2.2 3D轨迹跟踪策略 | 第112-117页 |
| 第三节 基于ADRC的轨迹跟踪控制 | 第117-123页 |
| 5.3.1 线性ADRC原理 | 第118-120页 |
| 5.3.2 水平轨迹跟踪控制器设计 | 第120-121页 |
| 5.3.3 高度控制器设计 | 第121-122页 |
| 5.3.4 3D轨迹跟踪控制器设计 | 第122-123页 |
| 第四节 翼伞控制系统的稳定性和鲁棒性分析 | 第123-131页 |
| 5.4.1 稳定性证明 | 第123-128页 |
| 5.4.2 鲁棒性分析 | 第128-131页 |
| 第五节 仿真分析 | 第131-145页 |
| 5.5.1 直线轨迹跟踪 | 第131-134页 |
| 5.5.2 圆形轨迹跟踪 | 第134-137页 |
| 5.5.3 高度控制 | 第137-141页 |
| 5.5.4 定高圆形轨迹跟踪 | 第141-145页 |
| 第六节 空投实验验证 | 第145-148页 |
| 5.6.1 直线轨迹跟踪 | 第146-147页 |
| 5.6.2 圆形轨迹跟踪 | 第147-148页 |
| 第七节 本章小结 | 第148-149页 |
| 第六章 翼伞系统的定点归航控制 | 第149-175页 |
| 第一节 引言 | 第149-150页 |
| 第二节 动力翼伞系统的定点归航控制 | 第150-157页 |
| 6.2.1 可行区域内的归航控制 | 第150-153页 |
| 6.2.2 不可行区域内的归航控制 | 第153-157页 |
| 第三节 翼伞空投系统在较大风场下的定点归航控制 | 第157-164页 |
| 6.3.1 较大风场下的归航轨迹设计 | 第157-160页 |
| 6.3.2 较大风场下的定点归航控制 | 第160-164页 |
| 第四节 翼伞空投系统在未知风场下的定点归航控制 | 第164-173页 |
| 6.4.1 风场辨识 | 第164-166页 |
| 6.4.2 基于风场信息的分段归航轨迹设计 | 第166-167页 |
| 6.4.3 未知风场下的定点归航控制 | 第167-173页 |
| 第五节 本章小结 | 第173-175页 |
| 第七章 总结与展望 | 第175-179页 |
| 第一节 总结 | 第175-177页 |
| 第二节 展望 | 第177-179页 |
| 参考文献 | 第179-189页 |
| 致谢 | 第189-191页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第191-194页 |
