| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 无人机发展简介 | 第10-12页 |
| 1.1.1 无人机概念 | 第10页 |
| 1.1.2 无人机国内外发展现状及发展趋势 | 第10-11页 |
| 1.1.3 无人机自动驾驶仪国内外发展现状及发展趋势 | 第11-12页 |
| 1.2 无人机飞行控制算法研究现状及发展趋势 | 第12-14页 |
| 1.2.1 经典的PID控制方法 | 第12页 |
| 1.2.2 线性控制方法 | 第12页 |
| 1.2.3 非线性控制方法 | 第12-13页 |
| 1.2.4 自适应控制方法 | 第13-14页 |
| 1.3 本论文研究的背景和意义 | 第14-15页 |
| 1.3.1 研究背景 | 第14-15页 |
| 1.3.2 研究意义 | 第15页 |
| 1.4 论文主要研究内容及结构安排 | 第15-16页 |
| 1.5 本章小结 | 第16-17页 |
| 第2章 小型无人机飞行控制系统总体设计 | 第17-31页 |
| 2.1 无人机控制系统总体设计 | 第17页 |
| 2.2 无人机机体系统 | 第17-19页 |
| 2.3 地面控制站系统 | 第19-20页 |
| 2.4 自动驾驶仪系统 | 第20-30页 |
| 2.4.1 自动驾驶仪结构 | 第20-21页 |
| 2.4.2 自动驾驶仪功能 | 第21页 |
| 2.4.3 STM32协处理器硬件设计 | 第21-25页 |
| 2.4.4 STM32协处理器软件设计 | 第25-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 捷联式惯性导航在自动驾驶仪中的设计与实现 | 第31-53页 |
| 3.1 常用坐标系及无人机运动参数相关概念 | 第31-34页 |
| 3.1.1 无人机常用坐标系 | 第31-32页 |
| 3.1.2 无人机的运动参数概念 | 第32-34页 |
| 3.2 捷联式惯性导航系统概述 | 第34-35页 |
| 3.2.1 捷联式惯性导航系统原理 | 第34页 |
| 3.2.2 捷联算法概述 | 第34-35页 |
| 3.3 姿态解算在自动驾驶仪中的设计与实现 | 第35-46页 |
| 3.3.1 方向余弦矩阵计算和补偿 | 第36-38页 |
| 3.3.2 用磁力计解算偏航角 | 第38-39页 |
| 3.3.3 陀螺仪信号的补偿 | 第39-41页 |
| 3.3.4 DCM姿态解算算法的实现与测试 | 第41-46页 |
| 3.4 导航算法在自动驾驶仪中的设计与实现 | 第46-52页 |
| 3.4.1 偏航距导航原理 | 第46-47页 |
| 3.4.2 偏航距导航算法实现 | 第47-52页 |
| 3.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 第4章 小型无人机飞行控制方法设计与实现 | 第53-82页 |
| 4.1 固定翼无人机飞行控制原理及PID飞行控制算法实现 | 第53-58页 |
| 4.1.1 固定翼无人机飞行控制原理 | 第53-54页 |
| 4.1.2 小型无人机PID飞行控制算法实现 | 第54-58页 |
| 4.2 数据融合算法在无人机高度测量中的设计与实现 | 第58-64页 |
| 4.2.1 无人机高度测量的意义和数据融合原理 | 第58-59页 |
| 4.2.2 超声波传感器冗余设计与姿态误差补偿 | 第59-60页 |
| 4.2.3 超声波与静压高度计传感器卡尔曼滤波数据融合的设计与实现 | 第60-63页 |
| 4.2.4 无人机高度测量静态试验 | 第63-64页 |
| 4.3 小型无人机自主起降阶段控制方法设计与实现 | 第64-71页 |
| 4.3.1 无人机起飞和着陆过程分析 | 第64-65页 |
| 4.3.2 小型无人机引导方式 | 第65-67页 |
| 4.3.3 小型无人机自主起降控制方法设计与实现 | 第67-71页 |
| 4.4 无人机外场飞行实验及结果分析 | 第71-81页 |
| 4.4.1 飞行航线设定 | 第71-72页 |
| 4.4.2 无人机自主起降和自动巡航飞行控制算验证 | 第72-77页 |
| 4.4.3 姿态解算和导航算法在小型无人机中的飞行验证 | 第77-81页 |
| 4.5 本章小结 | 第81-82页 |
| 第5章 L1自适应控制算法研究 | 第82-105页 |
| 5.1 L1自适应控制概述 | 第82-84页 |
| 5.1.1 L1自适应控制器组成 | 第82页 |
| 5.1.2 L1自适应控制算法原理 | 第82-84页 |
| 5.1.3 投影算法 | 第84页 |
| 5.2 高效的L1自适应控制算法 | 第84-89页 |
| 5.2.1 高效的L1自适应控制器组成 | 第85页 |
| 5.2.2 极点配置原理 | 第85-86页 |
| 5.2.3 高效的L1自适应控制器设计 | 第86-88页 |
| 5.2.4 高效的L1自适应控制算法稳定性分析 | 第88-89页 |
| 5.3 高效的L1自适应控制方法与PID控制方法比较 | 第89-92页 |
| 5.3.1 高效的L1自适应球杆控制器设计 | 第89-90页 |
| 5.3.2 高效L1自适应球杆控制器和PID球杆控制器比较实验 | 第90-92页 |
| 5.4 高效的L1自适应方法在无人机中的仿真研究 | 第92-100页 |
| 5.4.1 高效L1自适应算法在无人机纵向姿态角控制中的仿真 | 第92-96页 |
| 5.4.2 高效的L1自适应算法在无人机自主起降中的仿真 | 第96-100页 |
| 5.5 高效的L1自适应滤波 | 第100-104页 |
| 5.5.1 高效的L1自适应滤波器设计 | 第101-102页 |
| 5.5.2 高效的L1自适应滤波器仿真 | 第102-104页 |
| 5.6 本章小结 | 第104-105页 |
| 结论 | 第105-107页 |
| 参考文献 | 第107-111页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第111-112页 |
| 致谢 | 第112页 |
