微小型四旋翼飞行器控制系统设计与实现
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第10-11页 |
| 1.2 四旋翼飞行器发展现状 | 第11-12页 |
| 1.3 四旋翼飞行器研究现状 | 第12-14页 |
| 1.4 微型四旋翼设计的关键问题 | 第14-15页 |
| 1.5 本文研究的主要内容 | 第15-16页 |
| 第2章 欠驱动系统非线性数学模型 | 第16-24页 |
| 2.1 飞行原理 | 第16-17页 |
| 2.2 数学模型建立 | 第17-22页 |
| 2.2.1 姿态描述 | 第17-18页 |
| 2.2.2 建立模型 | 第18-21页 |
| 2.2.3 模型特点分析 | 第21-22页 |
| 2.3 控制问题描述 | 第22-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-24页 |
| 第3章 四旋翼飞行器姿态解算及双环PID控制 | 第24-42页 |
| 3.1 姿态传感器原理 | 第24-29页 |
| 3.1.1 加速度计原理 | 第24-26页 |
| 3.1.2 微机械陀螺仪原理 | 第26-27页 |
| 3.1.3 磁力计原理 | 第27-29页 |
| 3.2 基于四元素的姿态更新算法 | 第29-34页 |
| 3.2.1 互补滤波器原理 | 第29-31页 |
| 3.2.2 四元素微分方程的毕卡求解法 | 第31-33页 |
| 3.2.3 姿态解算 | 第33-34页 |
| 3.3 双环PID控制器设计 | 第34-39页 |
| 3.3.1 PID控制器设计 | 第35-37页 |
| 3.3.2 PID中积分饱和问题 | 第37-39页 |
| 3.4 仿真与分析 | 第39-41页 |
| 3.5 本章小结 | 第41-42页 |
| 第4章 四旋翼飞行器滑模变结构控制 | 第42-61页 |
| 4.1 滑模控制 | 第42-43页 |
| 4.2 二阶滑模控制器设计 | 第43-49页 |
| 4.2.1 完全驱动系统 | 第43-45页 |
| 4.2.2 欠驱动系统 | 第45-47页 |
| 4.2.3 仿真与分析 | 第47-49页 |
| 4.3 无抖振终端滑模控制器设计 | 第49-60页 |
| 4.3.1 终端滑模算法 | 第51-53页 |
| 4.3.2 控制器设计 | 第53-56页 |
| 4.3.3 仿真与分析 | 第56-60页 |
| 4.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 第5章 四旋翼飞行器设计与实验 | 第61-72页 |
| 5.1 微小型四旋翼飞行器软硬件实现 | 第61-69页 |
| 5.1.1 硬件原理 | 第61-64页 |
| 5.1.2 软件框架 | 第64-68页 |
| 5.1.3 参数调试 | 第68-69页 |
| 5.2 稳定飞行实验 | 第69-71页 |
| 5.2.1 无扰动下平稳飞行 | 第69页 |
| 5.2.2 强扰动下平稳飞行 | 第69-71页 |
| 5.2.3 倒立飞行实验 | 第71页 |
| 5.3 本章小结 | 第71-72页 |
| 结论 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-80页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 | 第80-82页 |
| 致谢 | 第82页 |
