四旋翼飞行器导航及控制技术研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-11页 |
| 第1章 绪论 | 第11-17页 |
| ·课题研究的背景和意义 | 第11-12页 |
| ·国内外研究与发展现状 | 第12-15页 |
| ·课题设计的关键技术 | 第15-16页 |
| ·论文的主要内容 | 第16-17页 |
| 第2章 四旋翼飞行器硬件设计 | 第17-28页 |
| ·硬件系统总体规划 | 第17-18页 |
| ·总体设计分析 | 第17-18页 |
| ·控制系统主要元件选型 | 第18页 |
| ·四旋翼飞行器主控制系统硬件设计 | 第18-22页 |
| ·系统电源设计 | 第18-20页 |
| ·主控计算机及其外围电路设计 | 第20页 |
| ·控制输入设计 | 第20-22页 |
| ·控制信号输出 | 第22页 |
| ·四旋翼飞行器导航系统硬件设计 | 第22-24页 |
| ·导航系统电路原理图 | 第22-23页 |
| ·导航系统信息采集 | 第23-24页 |
| ·无刷电机驱动设计 | 第24-26页 |
| ·电机驱动控制器设计 | 第24-25页 |
| ·H 桥电路设计 | 第25页 |
| ·无刷电机驱动器的工作原理 | 第25-26页 |
| ·飞行控制系统硬件和飞行器的制作 | 第26-27页 |
| ·本章小结 | 第27-28页 |
| 第3章 四旋翼飞行器动力学建模与仿真 | 第28-38页 |
| ·四旋翼飞行器简介 | 第28-30页 |
| ·四旋翼飞行器的基本结构 | 第28页 |
| ·四旋翼飞行器的控制原理 | 第28-30页 |
| ·四旋翼飞行器非线性建模 | 第30-33页 |
| ·坐标变换 | 第30-31页 |
| ·螺旋桨动力特性分析 | 第31-32页 |
| ·四旋翼飞行器的力学模型 | 第32-33页 |
| ·四旋翼飞行器的线性化运动模型 | 第33-34页 |
| ·模型的线性处理 | 第33页 |
| ·线性模型的离散化 | 第33-34页 |
| ·运动模型仿真 | 第34-37页 |
| ·起飞降落仿真 | 第34-35页 |
| ·俯仰/滚转运动仿真 | 第35-36页 |
| ·偏航运动仿真 | 第36-37页 |
| ·本章小结 | 第37-38页 |
| 第4章 四旋翼飞行器导航系统设计 | 第38-62页 |
| ·引言 | 第38-39页 |
| ·惯性导航 | 第38-39页 |
| ·卫星导航 | 第39页 |
| ·组合导航 | 第39页 |
| ·MEMS 惯性导航系统 | 第39-51页 |
| ·捷联式惯性导航原理 | 第40页 |
| ·姿态矩阵 | 第40-41页 |
| ·初始姿态的确定 | 第41-45页 |
| ·四元数的规范化 | 第45页 |
| ·姿态角的解算 | 第45-47页 |
| ·惯性测量装置误差模型 | 第47-48页 |
| ·捷联惯性导航系统算法 | 第48-50页 |
| ·姿态角的修正 | 第50页 |
| ·惯性导航系统程序流程 | 第50-51页 |
| ·GPS 导航原理 | 第51-54页 |
| ·GPS 信号的数学模型 | 第51-52页 |
| ·使用 C/A 码的定位原理 | 第52-53页 |
| ·GPS 主要误差来源 | 第53-54页 |
| ·GPS/INS 组合导航系统 | 第54-61页 |
| ·卡尔曼滤波原理 | 第54-56页 |
| ·组合导航系统算法 | 第56-58页 |
| ·组合导航系统算法流程 | 第58-59页 |
| ·组合导系统实验 | 第59-61页 |
| ·本章小结 | 第61-62页 |
| 第5章 四旋翼飞行器飞行控制系统设计 | 第62-84页 |
| ·控制问题的研究 | 第62-64页 |
| ·被控对象分析 | 第62-63页 |
| ·飞行控制系统的工作原理 | 第63-64页 |
| ·基于 PID 控制的飞行控制系统控制规律 | 第64-71页 |
| ·PID 控制理论 | 第64-65页 |
| ·姿态稳定控制回路 | 第65-66页 |
| ·高度稳定控制回路 | 第66-67页 |
| ·位置稳定控制回路 | 第67-69页 |
| ·飞行控制系统仿真 | 第69-71页 |
| ·控制规律的优化 | 第71-81页 |
| ·模糊 PID 控制简介 | 第72页 |
| ·姿态稳定回路的模糊 PID 控制器设计 | 第72-80页 |
| ·改进的稳定回路仿真 | 第80-81页 |
| ·飞行控制系统软件设计 | 第81-83页 |
| ·本章小结 | 第83-84页 |
| 第6章 四旋翼飞行器系统实验 | 第84-90页 |
| ·惯性测量装置误差标定 | 第84-85页 |
| ·陀螺仪误差标定 | 第84页 |
| ·加速度计的误差标定 | 第84-85页 |
| ·四旋翼飞行器飞行控制系统实验 | 第85-88页 |
| ·姿态控制实验 | 第85-87页 |
| ·高度控制实验 | 第87-88页 |
| ·位置控制实验 | 第88页 |
| ·四旋翼飞行器导航飞行实验 | 第88-89页 |
| ·本章小结 | 第89-90页 |
| 结论 | 第90-91页 |
| 参考文献 | 第91-93页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第93-94页 |
| 致谢 | 第94页 |
