四旋翼飞行器飞行动力学特性分析
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-15页 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 | 第8-9页 |
| 1.2 历史回顾及国内外研究现状 | 第9-12页 |
| 1.3 关键技术分析 | 第12-13页 |
| 1.4 本文的主要工作和结构安排 | 第13-15页 |
| 2 力学模型的建立 | 第15-34页 |
| 2.1 飞行器力学模型简介 | 第15页 |
| 2.2 飞行器的运动形式 | 第15-20页 |
| 2.2.1 四旋翼飞行器简介 | 第15-17页 |
| 2.2.2 升降运动 | 第17页 |
| 2.2.3 横滚运动 | 第17-18页 |
| 2.2.4 俯仰运动 | 第18-19页 |
| 2.2.5 偏航运动 | 第19页 |
| 2.2.6 水平运动 | 第19-20页 |
| 2.3 坐标系与坐标变换 | 第20-22页 |
| 2.3.1 坐标系建立 | 第20-21页 |
| 2.3.2 坐标变换与欧拉角 | 第21-22页 |
| 2.4 四旋翼飞行器力学模型的建立 | 第22-30页 |
| 2.4.1 飞行器所受力与力矩 | 第22-25页 |
| 2.4.2 力学模型建立 | 第25-27页 |
| 2.4.3 模型的简化 | 第27-30页 |
| 2.5 力学模型的参数测量 | 第30-33页 |
| 2.6 本章小结 | 第33-34页 |
| 3 控制方案设计 | 第34-45页 |
| 3.1 控制器方案简介 | 第34页 |
| 3.2 状态空间表达式的建立 | 第34-35页 |
| 3.3 状态空间表达式的结构特性 | 第35-37页 |
| 3.3.1 系统的可控性 | 第35-36页 |
| 3.3.2 系统的可观测性 | 第36页 |
| 3.3.3 系统的稳定性 | 第36页 |
| 3.3.4 系统的极点配置 | 第36-37页 |
| 3.4 解耦控制 | 第37-40页 |
| 3.4.1 可解耦条件 | 第37-38页 |
| 3.4.2 积分型解耦系统 | 第38-39页 |
| 3.4.3 解耦规范型 | 第39-40页 |
| 3.5 渐进跟踪 | 第40-42页 |
| 3.6 内模原理 | 第42-43页 |
| 3.6.1 伺服补偿器设计 | 第42-43页 |
| 3.6.2 镇定补偿器设计 | 第43页 |
| 3.7 本章小结 | 第43-45页 |
| 4 四旋翼飞行器平台搭建 | 第45-52页 |
| 4.1 飞行器平台简介 | 第45页 |
| 4.2 系统硬件总体设计 | 第45页 |
| 4.3 微控制器模块 | 第45-46页 |
| 4.4 姿态解算模块 | 第46-49页 |
| 4.4.1 陀螺仪 | 第46-47页 |
| 4.4.2 加速度计 | 第47-48页 |
| 4.4.3 电子罗盘 | 第48-49页 |
| 4.5 定位模块 | 第49-51页 |
| 4.5.1 GPS定位 | 第50页 |
| 4.5.2 气压计 | 第50-51页 |
| 4.6 电机控制模块 | 第51页 |
| 4.7 控制信息输入输出模块 | 第51页 |
| 4.8 本章小结 | 第51-52页 |
| 5 四旋翼飞行器飞行轨迹控制 | 第52-65页 |
| 5.1 飞行器飞行模式简介 | 第52页 |
| 5.2 悬停模式 | 第52-56页 |
| 5.2.1 悬停模式力分析 | 第52-53页 |
| 5.2.2 悬停模式控制 | 第53-55页 |
| 5.2.3 悬停飞行仿真 | 第55-56页 |
| 5.3 直线飞行 | 第56-58页 |
| 5.3.1 直线飞行力分析 | 第56-58页 |
| 5.3.2 直线飞行控制 | 第58页 |
| 5.4 曲线飞行 | 第58-60页 |
| 5.4.1 画圆飞行力分析 | 第58-59页 |
| 5.4.2 曲线飞行控制 | 第59-60页 |
| 5.5 关于二次型最优控制 | 第60-61页 |
| 5.6 实验 | 第61-64页 |
| 5.7 本章小结 | 第64-65页 |
| 6 总结与展望 | 第65-66页 |
| 致谢 | 第66-67页 |
| 参考文献 | 第67-70页 |
| 附录 | 第70-71页 |
