微型四旋翼飞行器控制方法研究及控制器设计
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 1 绪论 | 第9-13页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 四旋翼飞行器控制方法研究现状 | 第10-11页 |
| 1.3 本文的主要工作 | 第11-13页 |
| 2 四旋翼飞行器系统构型原理及动力学建模 | 第13-31页 |
| 2.1 飞行系统构型与飞行原理 | 第13-16页 |
| 2.1.1 飞行机体系统结构形式 | 第13-15页 |
| 2.1.2 四旋翼飞行器飞行原理 | 第15-16页 |
| 2.2 四旋翼飞行器动力学建模 | 第16-22页 |
| 2.2.1 飞行条件合理化假设 | 第17页 |
| 2.2.2 参考系的建立与转换关系 | 第17-19页 |
| 2.2.3 机体受力分析 | 第19-20页 |
| 2.2.4 机体力矩分析 | 第20-22页 |
| 2.2.5 运动方程组模型 | 第22页 |
| 2.3 飞行硬件平台和模型仿真 | 第22-28页 |
| 2.3.1 无刷直流电动机的动态模型 | 第24页 |
| 2.3.2 反解求各旋翼转速模块 | 第24-27页 |
| 2.3.3 四旋翼飞行器的数学模型仿真 | 第27-28页 |
| 2.4 模型的开环仿真分析 | 第28-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 3 传统控制方案分析 | 第31-41页 |
| 3.1 四旋翼飞行器控制系统设计 | 第31页 |
| 3.2 PID控制方法在四旋翼飞行器控制中的应用 | 第31-40页 |
| 3.2.1 飞行高度控制 | 第34-35页 |
| 3.2.2 飞行航向和机体平衡的控制 | 第35-36页 |
| 3.2.3 PID参数整定以及仿真结果分析 | 第36-40页 |
| 3.3 本章小结 | 第40-41页 |
| 4 自抗扰模糊参数优化控制方案分析 | 第41-60页 |
| 4.1 PID控制方案的局限性 | 第41-43页 |
| 4.2 自抗扰控制理论 | 第43-52页 |
| 4.2.1 安排过渡过程的跟踪微分器 | 第44-47页 |
| 4.2.2 实时补偿的扩张状态观测器 | 第47-49页 |
| 4.2.3 非线性状态误差反馈控制律 | 第49-50页 |
| 4.2.4 自抗扰控制器的Simulink仿真 | 第50-52页 |
| 4.3 自抗扰控制器在参数整定中的局限性 | 第52-55页 |
| 4.3.1 TD的速度因子和滤波因子 | 第52-54页 |
| 4.3.2 ESO中的参数分析 | 第54页 |
| 4.3.3 NSEFL中参数整定的局限性 | 第54-55页 |
| 4.4 自抗扰控制器参数的模糊优化 | 第55-59页 |
| 4.4.1 控制参数模糊优化的分析 | 第55页 |
| 4.4.2 NSEFL参数模糊优化过程 | 第55-58页 |
| 4.4.3 自抗扰模糊参数优化控制器模型 | 第58-59页 |
| 4.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 5 自抗扰模糊参数优化控制器仿真分析 | 第60-66页 |
| 5.1 控制器的结构参数 | 第60-61页 |
| 5.2 控制器的仿真分析 | 第61-62页 |
| 5.3 两种控制器的仿真对比 | 第62-65页 |
| 5.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 6 结论 | 第66-67页 |
| 参考文献 | 第67-70页 |
| 致谢 | 第70页 |
