| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 四旋翼无人飞行器的研究背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 四旋翼无人飞行器的发展历史和现状 | 第10-13页 |
| 1.3 四旋翼无人飞行器的关键技术 | 第13-14页 |
| 1.3.1 数学模型 | 第13页 |
| 1.3.2 控制算法 | 第13-14页 |
| 1.3.3 导航系统 | 第14页 |
| 1.4 本文的主要内容 | 第14-17页 |
| 第二章 四旋翼无人飞行器动力学建模 | 第17-27页 |
| 2.1 四旋翼无人飞行器的机械结构和工作原理 | 第17-19页 |
| 2.1.1 系统结构 | 第17-18页 |
| 2.1.2 工作原理 | 第18-19页 |
| 2.2 Qball-x4无人机工具实验平台介绍 | 第19-20页 |
| 2.3 四旋翼无人飞行器的动力学模型 | 第20-23页 |
| 2.3.1 坐标系建立 | 第20-22页 |
| 2.3.2 动力学模型 | 第22-23页 |
| 2.4 Qball-X4无人机建模 | 第23-24页 |
| 2.5 模型简化 | 第24-25页 |
| 2.6 本章小结 | 第25-27页 |
| 第三章 基于有限状态机的室内自主飞行逻辑监控程序设计 | 第27-35页 |
| 3.1 有限状态机 | 第27页 |
| 3.2 Stateflow简介 | 第27-29页 |
| 3.3 飞行状态逻辑监控程序 | 第29-33页 |
| 3.3.1 飞行状态描述 | 第29页 |
| 3.3.2 飞行状态逻辑监控程序设计 | 第29-33页 |
| 3.4 室内自主飞行流程 | 第33-34页 |
| 3.5 本章小结 | 第34-35页 |
| 第四章 基于经典PID方法的控制器设计 | 第35-53页 |
| 4.1 PID控制原理 | 第35-37页 |
| 4.1.1 经典PID控制原理 | 第35-36页 |
| 4.1.2 不完全微分PID控制原理 | 第36-37页 |
| 4.2 PID控制器设计 | 第37-40页 |
| 4.2.1 内环姿态PID控制器设计 | 第37-38页 |
| 4.2.2 控制量校正 | 第38-39页 |
| 4.2.3 外环位移不完全微分PID控制器设计 | 第39-40页 |
| 4.3 仿真实验及结果分析 | 第40-47页 |
| 4.3.1 定点悬停仿真实验 | 第40-43页 |
| 4.3.2 鲁棒性分析仿真实验 | 第43-45页 |
| 4.3.3 点对点轨迹跟踪仿真实验 | 第45-47页 |
| 4.4 Qball-x4实验平台导航系统 | 第47-48页 |
| 4.5 Qball-x4试飞实验及结果分析 | 第48-52页 |
| 4.5.1 单通道姿态控制实验 | 第48-49页 |
| 4.5.2 定点悬停实验 | 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鲁棒控制器设计 | 第53-73页 |
| 5.1 鲁棒控制和滑模控制 | 第53-57页 |
| 5.1.1 鲁棒控制 | 第53页 |
| 5.1.2 滑模变结构控制简介 | 第53-54页 |
| 5.1.3 滑模变结构控制基本原理和稳定性分析 | 第54-56页 |
| 5.1.4 滑模变结构控制设计 | 第56-57页 |
| 5.2 基于滑模算法的姿态控制器设计 | 第57-64页 |
| 5.2.1 基于滑模算法的高度通道控制器设计 | 第58-60页 |
| 5.2.2 基于滑模算法的滚转/俯仰通道控制器设计 | 第60-62页 |
| 5.2.3 基于滑模算法的偏航通道控制器设计 | 第62-64页 |
| 5.3 仿真实验与结果分析 | 第64-71页 |
| 5.3.1 定点悬停仿真实验 | 第65-67页 |
| 5.3.2 鲁棒性分析仿真实验 | 第67-69页 |
| 5.3.3 点对点轨迹跟踪实验 | 第69-71页 |
| 5.4 本章小结 | 第71-73页 |
| 第六章 总结与展望 | 第73-75页 |
| 6.1 总结 | 第73-74页 |
| 6.2 进一步工作和展望 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 发表论文和参加科研情况 | 第79-81页 |
| 致谢 | 第81页 |