四旋翼飞行器飞行控制与实现
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第10页 |
| 1.2 四旋翼飞行器研究现状 | 第10-16页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第14-16页 |
| 1.3 四旋翼飞行器控制方法 | 第16-17页 |
| 1.4 研究内容和目标 | 第17-19页 |
| 1.4.1 研究目标 | 第17页 |
| 1.4.2 研究内容与章节安排 | 第17-19页 |
| 2 四旋翼飞行器数学建模 | 第19-38页 |
| 2.1 基本概念 | 第19-22页 |
| 2.1.1 坐标系 | 第19-20页 |
| 2.1.2 欧拉角 | 第20页 |
| 2.1.3 坐标系旋转矩阵 | 第20-22页 |
| 2.2 飞行器的结构布局与飞行原理 | 第22-25页 |
| 2.3 飞行器数学模型建立 | 第25-35页 |
| 2.3.1 基于牛顿-欧拉法建模 | 第25-32页 |
| 2.3.2 模型简化 | 第32-33页 |
| 2.3.3 状态空间模型 | 第33-35页 |
| 2.4 系统参数辨识 | 第35-37页 |
| 2.5 本章小结 | 第37-38页 |
| 3 四旋翼飞行器控制器设计 | 第38-69页 |
| 3.1 飞行控制系统结构 | 第38-43页 |
| 3.1.1 控制对象分析 | 第38-40页 |
| 3.1.2 四旋翼Simulink仿真模型 | 第40-43页 |
| 3.2 PID控制器设计 | 第43-56页 |
| 3.2.1 PID控制器 | 第43-44页 |
| 3.2.2 姿态PID控制器设计 | 第44-48页 |
| 3.2.3 高度PID控制器设计 | 第48-49页 |
| 3.2.4 PID控制算法仿真分析 | 第49-56页 |
| 3.3 反演控制器设计 | 第56-67页 |
| 3.3.1 反演控制器 | 第56-59页 |
| 3.3.2 姿态反演控制器设计 | 第59-60页 |
| 3.3.3 姿态积分反演控制器设计 | 第60-63页 |
| 3.3.4 反演控制算法仿真分析 | 第63-67页 |
| 3.4 本章小结 | 第67-69页 |
| 4 四旋翼飞行器物理仿真平台 | 第69-88页 |
| 4.1 飞行控制系统硬件布局 | 第69-70页 |
| 4.2 硬件选型 | 第70-80页 |
| 4.2.1 控制器 | 第70-76页 |
| 4.2.2 执行器 | 第76-77页 |
| 4.2.3 电池 | 第77-78页 |
| 4.2.4 机架与螺旋桨 | 第78页 |
| 4.2.5 遥控器 | 第78-79页 |
| 4.2.6 数传模块 | 第79-80页 |
| 4.2.7 硬件平台实现 | 第80页 |
| 4.3 控制算法软件实现 | 第80-87页 |
| 4.3.1 开发环境介绍 | 第80页 |
| 4.3.2 软件总体设计 | 第80-82页 |
| 4.3.3 任务规划 | 第82-87页 |
| 4.4 本章小结 | 第87-88页 |
| 5 系统调试与飞行验证 | 第88-102页 |
| 5.1 系统调试 | 第88-95页 |
| 5.1.1 调试工具 | 第88-89页 |
| 5.1.2 系统调试 | 第89-95页 |
| 5.2 飞行实验 | 第95-101页 |
| 5.2.1 抗积分饱和串级PID控制飞行实验 | 第96-98页 |
| 5.2.2 反演控制算法飞行验证 | 第98-101页 |
| 5.3 本章小结 | 第101-102页 |
| 结论 | 第102-103页 |
| 致谢 | 第103-104页 |
| 参考文献 | 第104-109页 |
| 附录 1 | 第109-110页 |
| 附录 2 | 第110-111页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果 | 第111页 |
