基于运动捕捉系统的多旋翼无人机室内导航与控制研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第14-22页 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 | 第14页 |
| 1.2 多旋翼无人机国内外研究现状 | 第14-17页 |
| 1.3 多旋翼无人机研究的关键问题 | 第17-20页 |
| 1.3.1 多旋翼无人机室内定位与导航技术 | 第17-19页 |
| 1.3.2 多旋翼无人机控制方法 | 第19-20页 |
| 1.3.3 多旋翼无人机的精确建模 | 第20页 |
| 1.4 论文的研究内容和结构安排 | 第20-22页 |
| 第二章 室内多旋翼无人机的导航系统设计 | 第22-36页 |
| 2.1 引言 | 第22页 |
| 2.2 运动捕捉系统测试平台的搭建 | 第22-23页 |
| 2.3 运动捕捉系统导航信息的获取方法 | 第23-27页 |
| 2.4 运动捕捉系统和惯性导航的组合算法 | 第27-32页 |
| 2.4.1 卡尔曼滤波算法原理分析 | 第27-29页 |
| 2.4.2 组合导航系统的状态方程 | 第29-32页 |
| 2.4.3 组合导航系统的量测方程 | 第32页 |
| 2.5 组合导航的实际验证 | 第32-35页 |
| 2.6 本章小结 | 第35-36页 |
| 第三章 四旋翼无人机建模与LQR控制器设计 | 第36-56页 |
| 3.1 引言 | 第36页 |
| 3.2 四旋翼无人机动力学建模 | 第36-40页 |
| 3.2.1 两组重要的转换关系 | 第36-37页 |
| 3.2.2 四旋翼无人机动力学方程的建立 | 第37-40页 |
| 3.3 四旋翼无人机的LQR控制律设计 | 第40-47页 |
| 3.3.1 线性二次型最优控制理论 | 第40-41页 |
| 3.3.2 四旋翼无人机动力学模型线性化 | 第41-43页 |
| 3.3.3 姿态回路控制律设计 | 第43-45页 |
| 3.3.4 轨迹回路控制律设计 | 第45-47页 |
| 3.4 LQR控制器的仿真结果与分析 | 第47-55页 |
| 3.4.1 四旋翼无人机的定点悬停仿真 | 第47-49页 |
| 3.4.2 四旋翼无人机轨迹跟踪控制仿真 | 第49-51页 |
| 3.4.3 四旋翼无人机的航路点飞行控制仿真 | 第51-55页 |
| 3.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 第四章 基于积分反步法的四旋翼无人机控制器设计 | 第56-73页 |
| 4.1 引言 | 第56页 |
| 4.2 积分反步法控制理论 | 第56-59页 |
| 4.2.1 反步法控制理论 | 第56-58页 |
| 4.2.2 积分反步法控制理论 | 第58-59页 |
| 4.3 基于积分反步法的四旋翼无人机控制器设计 | 第59-63页 |
| 4.3.1 姿态回路控制器设计 | 第60-62页 |
| 4.3.2 轨迹回路控制器设计 | 第62-63页 |
| 4.4 积分反步法与LQR控制分析与对比 | 第63-71页 |
| 4.4.1 四旋翼无人机的定点悬停仿真 | 第64-65页 |
| 4.4.2 四旋翼无人机的轨迹跟踪控制仿真 | 第65-68页 |
| 4.4.3 四旋翼无人机的航路点飞行控制仿真 | 第68-71页 |
| 4.5 本章小结 | 第71-73页 |
| 第五章 室内四旋翼无人机飞行平台的实现与验证 | 第73-85页 |
| 5.1 引言 | 第73页 |
| 5.2 四旋翼无人机飞行控制系统硬件平台的实现 | 第73-78页 |
| 5.2.1 飞行控制模块 | 第73页 |
| 5.2.2 导航模块分析 | 第73-76页 |
| 5.2.3 无线通讯模块 | 第76-77页 |
| 5.2.4 电机驱动模块 | 第77-78页 |
| 5.3 四旋翼无人机的定点悬停实验 | 第78-81页 |
| 5.4 四旋翼无人机的航路点飞行实验 | 第81-84页 |
| 5.5 本章小结 | 第84-85页 |
| 第六章 总结与展望 | 第85-87页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第85页 |
| 6.2 进一步工作展望 | 第85-87页 |
| 参考文献 | 第87-93页 |
| 致谢 | 第93-94页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第94页 |
