小型无人直升机非线性建模与控制系统设计
| 摘要 | 第13-15页 |
| ABSTRACT | 第15-16页 |
| 第一章 绪论 | 第17-39页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第17-19页 |
| 1.2 小型无人直升机研究现状 | 第19-21页 |
| 1.3 小型无人直升机的主要研究内容 | 第21-34页 |
| 1.3.1 小型无人直升机系统建模 | 第21-28页 |
| 1.3.2 小型无人直升机控制方法 | 第28-34页 |
| 1.4 本文的研究目的与主要内容 | 第34-39页 |
| 1.4.1 研究目的 | 第34页 |
| 1.4.2 主要研究内容 | 第34-39页 |
| 第二章 小型无人直升机实验平台构建 | 第39-57页 |
| 2.1 系统框架 | 第39-47页 |
| 2.1.1 遥控模型直升机 | 第41-42页 |
| 2.1.2 机载航电系统 | 第42-46页 |
| 2.1.3 地面站 | 第46-47页 |
| 2.1.4 振动隔离 | 第47页 |
| 2.2 传感器数据处理 | 第47-49页 |
| 2.2.1 噪声分析 | 第48页 |
| 2.2.2 数字滤波器设计 | 第48-49页 |
| 2.3 组合导航算法设计 | 第49-53页 |
| 2.3.1 GPS/INS组合导航 | 第50-52页 |
| 2.3.2 GPS/INS/BAR高度估计 | 第52-53页 |
| 2.4 测试与评估 | 第53-56页 |
| 2.4.1 地面测试 | 第53页 |
| 2.4.2 飞行测试 | 第53-56页 |
| 2.5 本章小结 | 第56-57页 |
| 第三章 小型无人直升机非线性建模与辨识 | 第57-81页 |
| 3.1 小型无人直升机非线性模型 | 第57-68页 |
| 3.1.1 刚体动力学与运动学 | 第57-59页 |
| 3.1.2 主旋翼动力学 | 第59-66页 |
| 3.1.3 偏航动力学 | 第66-68页 |
| 3.2 基于自适应遗传算法的参数辨识方法 | 第68-71页 |
| 3.2.1 自适应遗传算法 | 第68-70页 |
| 3.2.2 参数辨识仿真实例 | 第70-71页 |
| 3.3 模型参数确定 | 第71-78页 |
| 3.3.1 直接测量 | 第72-74页 |
| 3.3.2 系统辨识 | 第74-78页 |
| 3.4 模型验证 | 第78-80页 |
| 3.5 本章小结 | 第80-81页 |
| 第四章 小型无人直升机飞行包络确定与参考模型设计 | 第81-97页 |
| 4.1 小型无人直升机飞行包络 | 第81-87页 |
| 4.1.1 可用速度 | 第81-83页 |
| 4.1.2 可用加速度 | 第83-86页 |
| 4.1.3 可用角速度 | 第86-87页 |
| 4.2 小型无人直升机飞行品质 | 第87-92页 |
| 4.2.1 ADS-33相关概念 | 第87-90页 |
| 4.2.2 小型无人直升机飞行品质指标 | 第90-92页 |
| 4.3 参考模型设计 | 第92-94页 |
| 4.4 本章小结 | 第94-97页 |
| 第五章 小型无人直升机姿态控制律设计与实现 | 第97-137页 |
| 5.1 姿态模型分析 | 第98-103页 |
| 5.1.1 主旋翼挥舞运动分析 | 第98-100页 |
| 5.1.2 集总挥舞模型 | 第100-102页 |
| 5.1.3 挥舞运动对角速度动态的影响 | 第102-103页 |
| 5.2 不考虑挥舞动态的滚转 / 俯仰鲁棒控制 | 第103-114页 |
| 5.2.1 不考虑挥舞动态的扩张状态观测器设计 | 第104-105页 |
| 5.2.2 控制器设计 | 第105-106页 |
| 5.2.3 稳定性分析 | 第106-108页 |
| 5.2.4 仿真分析 | 第108-111页 |
| 5.2.5 实物验证 | 第111-114页 |
| 5.3 考虑挥舞动态的滚转 / 俯仰滑模反步控制 | 第114-124页 |
| 5.3.1 考虑挥舞动态的扩张状态观测器设计 | 第115-116页 |
| 5.3.2 滑模反步控制器设计 | 第116-119页 |
| 5.3.3 仿真分析 | 第119-121页 |
| 5.3.4 实物验证 | 第121-124页 |
| 5.4 考虑挥舞动态的滚转 / 俯仰二阶滑模控制 | 第124-132页 |
| 5.4.1 滚转 / 俯仰角速度二阶滑模控制 | 第124-127页 |
| 5.4.2 滚转 / 俯仰姿态角控制 | 第127页 |
| 5.4.3 仿真分析 | 第127-130页 |
| 5.4.4 实物验证 | 第130-132页 |
| 5.5 基于锁尾电子陀螺的偏航控制 | 第132-136页 |
| 5.5.1 控制器设计 | 第132-134页 |
| 5.5.2 仿真分析 | 第134-135页 |
| 5.5.3 实物验证 | 第135-136页 |
| 5.6 本章小结 | 第136-137页 |
| 第六章 小型无人直升机位置控制律设计 | 第137-147页 |
| 6.1 基于动态逆的鲁棒高度控制 | 第138-141页 |
| 6.1.1 控制器设计 | 第138-140页 |
| 6.1.2 稳定性与鲁棒性分析 | 第140-141页 |
| 6.2 基于加速度反馈补偿的水平位置控制 | 第141-142页 |
| 6.3 仿真分析 | 第142-146页 |
| 6.4 本章小结 | 第146-147页 |
| 第七章 总结与展望 | 第147-149页 |
| 7.1 论文工作总结 | 第147-148页 |
| 7.2 研究展望 | 第148-149页 |
| 致谢 | 第149-151页 |
| 参考文献 | 第151-165页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第165-166页 |
