小型无人直升机非线性建模与控制算法研究
| 摘要 | 第1-14页 |
| Abstract | 第14-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-28页 |
| ·研究背景及意义 | 第16-17页 |
| ·小型无人直升机的研究现状 | 第17-19页 |
| ·小型无人直升机系统中的关键技术 | 第19-23页 |
| ·动力学模型 | 第19-21页 |
| ·飞行控制算法 | 第21-23页 |
| ·本文的研究内容 | 第23-28页 |
| ·研究目的和内容 | 第23-25页 |
| ·实验系统简介 | 第25-27页 |
| ·论文结构 | 第27-28页 |
| 第二章 小型无人直升机动力学模型 | 第28-56页 |
| ·机身动力学方程 | 第28-30页 |
| ·坐标系 | 第28-29页 |
| ·机身刚体动力学方程 | 第29-30页 |
| ·主旋翼系统 | 第30-41页 |
| ·主旋翼结构及相关的运动学方程 | 第30-32页 |
| ·Rotor Disk 模型 | 第32-33页 |
| ·叶素理论 | 第33-37页 |
| ·主旋翼挥舞动力学方程 | 第37-41页 |
| ·入流动力学模型 | 第41-43页 |
| ·入流动力学 | 第41-42页 |
| ·垂直飞行和悬停时的入流动力学方程 | 第42-43页 |
| ·稳定翼系统 | 第43-49页 |
| ·稳定翼运动方程 | 第43-45页 |
| ·稳定翼与主旋翼之间的耦合 | 第45-49页 |
| ·尾旋翼系统 | 第49-53页 |
| ·尾旋翼产生的拉力 | 第49-50页 |
| ·模型直升机的尾旋翼系统 | 第50-53页 |
| ·小型无人直升机在悬停点附近的动力学模型 | 第53-55页 |
| ·力和力矩 | 第53页 |
| ·数学模型 | 第53-55页 |
| ·本章小结 | 第55-56页 |
| 第三章 小型无人直升机姿态控制 | 第56-88页 |
| ·小型无人直升机姿态控制实验平台 | 第58-59页 |
| ·姿态控制实验平台 | 第58页 |
| ·PID 控制器 | 第58-59页 |
| ·小型无人直升机在实验平台上的动力学模型 | 第59-61页 |
| ·执行机构——控制系统的输入 | 第60页 |
| ·简化的旋翼挥舞运动方程 | 第60页 |
| ·力和力矩 | 第60-61页 |
| ·姿态动力学模型 | 第61页 |
| ·参数估计与状态估计 | 第61-66页 |
| ·EKF 估计参数 | 第62-65页 |
| ·EKF 状态观测器在控制系统中的实现 | 第65-66页 |
| ·动态反馈线性化 | 第66-70页 |
| ·动态反馈线性化 | 第66-68页 |
| ·仿真分析 | 第68-70页 |
| ·启发式控制系统结构 | 第70-74页 |
| ·执行机构饱和的问题 | 第70-72页 |
| ·启发式控制系统结构 | 第72-74页 |
| ·实验结果 | 第74页 |
| ·H_∞控制器 | 第74-79页 |
| ·不确定性对系统性能的影响 | 第74-75页 |
| ·鲁棒性能指标 | 第75-77页 |
| ·H_∞控制器 | 第77-78页 |
| ·带积分作用的状态反馈控制器 | 第78-79页 |
| ·ECID 鲁棒控制器设计 | 第79-87页 |
| ·控制系统设计目标 | 第79-80页 |
| ·ECID 控制器设计 | 第80-83页 |
| ·仿真分析 | 第83-85页 |
| ·实验结果 | 第85-87页 |
| ·本章小结 | 第87-88页 |
| 第四章 小型无人直升机悬停飞行控制 | 第88-118页 |
| ·小型无人直升机非线性动力学模型 | 第88-91页 |
| ·气动力和力矩 | 第88-89页 |
| ·姿态动力学系统 | 第89-90页 |
| ·主旋翼和稳定翼的挥舞动力学 | 第90页 |
| ·非线性动力学简化模型 | 第90-91页 |
| ·UKF 状态观测器 | 第91-96页 |
| ·状态方程与观测方程 | 第91-94页 |
| ·UKF 状态观测器 | 第94-95页 |
| ·实验结果 | 第95-96页 |
| ·动态反馈线性化 | 第96-103页 |
| ·姿态—高度子系统的反馈线性化 | 第97-100页 |
| ·整个系统的反馈线性化 | 第100-102页 |
| ·仿真分析 | 第102-103页 |
| ·启发式串级控制系统结构 | 第103-108页 |
| ·系统奇异点 | 第103-104页 |
| ·串级控制系统结构 | 第104-105页 |
| ·启发式控制系统结构 | 第105-107页 |
| ·仿真实验结果 | 第107-108页 |
| ·ECID 鲁棒控制器设计 | 第108-117页 |
| ·控制系统设计目标 | 第108-110页 |
| ·高度子系统ECID 控制器设计 | 第110-112页 |
| ·航向子系统ECID 控制器设计 | 第112-113页 |
| ·俯仰和横滚子系统ECID 控制器设计 | 第113-114页 |
| ·平移子系统ECID 控制器设计 | 第114页 |
| ·仿真实验结果 | 第114-117页 |
| ·本章小结 | 第117-118页 |
| 第五章 总结与展望 | 第118-120页 |
| 致谢 | 第120-122页 |
| 参考文献 | 第122-132页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第132-134页 |
| 附录A CID 理论体系简介 | 第134-139页 |
