嵌入式飞行控制系统设计、实现与验证
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 注释表 | 第13-14页 |
| 缩略词 | 第14-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-24页 |
| 1.1 无人飞行器概述 | 第15-16页 |
| 1.2 飞行控制系统研究现状 | 第16-17页 |
| 1.3 飞行控制律设计方法 | 第17-19页 |
| 1.3.1 基于经典控制理论的控制律设计方法 | 第18页 |
| 1.3.2 基于现代控制理论的控制律设计方法 | 第18-19页 |
| 1.4 飞行控制系统实现方法 | 第19页 |
| 1.4.1 通用处理器 | 第19页 |
| 1.4.2 嵌入式ARM处理器 | 第19页 |
| 1.5 研究背景与意义 | 第19-22页 |
| 1.5.1 研究背景 | 第19-21页 |
| 1.5.2 研究意义 | 第21-22页 |
| 1.6 本文研究内容和章节安排 | 第22-24页 |
| 1.6.1 研究内容 | 第22-23页 |
| 1.6.2 章节安排 | 第23-24页 |
| 第二章 无人飞行器对象特性与控制需求 | 第24-36页 |
| 2.1 引言 | 第24页 |
| 2.2 被控对象动力学特性 | 第24-28页 |
| 2.2.1 飞行器简介 | 第24-25页 |
| 2.2.2 线性化模型 | 第25-26页 |
| 2.2.3 稳定性分析 | 第26-27页 |
| 2.2.4 耦合性分析 | 第27-28页 |
| 2.3 对象控制 | 第28-30页 |
| 2.3.1 控制目的 | 第28-29页 |
| 2.3.2 控制系统基本功能 | 第29页 |
| 2.3.3 硬件需求分析 | 第29-30页 |
| 2.3.4 软件需求分析 | 第30页 |
| 2.4 嵌入式飞行控制系统组件配置 | 第30-33页 |
| 2.4.1 嵌入式微控制器模块 | 第30页 |
| 2.4.2 组合导航模块 | 第30-31页 |
| 2.4.3 高度测量模块 | 第31-32页 |
| 2.4.4 通信模块 | 第32页 |
| 2.4.5 执行机构模块 | 第32-33页 |
| 2.5 机载飞行控制软件 | 第33-34页 |
| 2.5.1 飞行控制软件设计 | 第33-34页 |
| 2.5.2 软件测试与方案验证 | 第34页 |
| 2.6 本章小结 | 第34-36页 |
| 第三章 嵌入式飞行控制计算机 | 第36-48页 |
| 3.1 引言 | 第36-37页 |
| 3.2 基本架构模块组成 | 第37-42页 |
| 3.2.1 处理器最小系统电路 | 第37页 |
| 3.2.2 电源配置与电压转换电路 | 第37-39页 |
| 3.2.3 电压测量与信号调理电路 | 第39-40页 |
| 3.2.4 转速测量与信号整形电路 | 第40页 |
| 3.2.5 温度测量 | 第40-41页 |
| 3.2.6 串行数据通信 | 第41页 |
| 3.2.7 PWM信号捕获模块 | 第41-42页 |
| 3.2.8 PWM信号输出 | 第42页 |
| 3.3 控制系统硬件制作 | 第42-43页 |
| 3.3.1 电路板设计原则 | 第42页 |
| 3.3.2 电路板设计流程 | 第42-43页 |
| 3.3.3 注意事项 | 第43页 |
| 3.4 硬件底层驱动 | 第43-47页 |
| 3.4.1 串.初始化 | 第44页 |
| 3.4.2 ADC初始化 | 第44-45页 |
| 3.4.3 PWM信号捕获 | 第45-46页 |
| 3.4.4 PWM信号输出 | 第46-47页 |
| 3.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第四章 飞行控制律设计和软件实现 | 第48-63页 |
| 4.1 引言 | 第48页 |
| 4.2 PID控制律设计 | 第48-54页 |
| 4.2.1 经典PID控制原理 | 第48页 |
| 4.2.2 姿态控制律 | 第48-50页 |
| 4.2.3 轨迹控制律 | 第50-53页 |
| 4.2.4 传统PID控制算法的优化 | 第53-54页 |
| 4.3 模糊PID控制律设计 | 第54-60页 |
| 4.3.1 模糊PID控制原理 | 第54-56页 |
| 4.3.2 姿态控制律 | 第56-58页 |
| 4.3.3 模糊PID控制与经典PID控制的比较 | 第58-60页 |
| 4.4 飞行控制律软件实现 | 第60-61页 |
| 4.4.1 飞行控制程序的控制周期 | 第60页 |
| 4.4.2 飞行控制律程序设计 | 第60-61页 |
| 4.5 软件开发与调试 | 第61页 |
| 4.5.1 KEIL MDK集成开发环境 | 第61页 |
| 4.5.2 下载与调试 | 第61页 |
| 4.6 本章小结 | 第61-63页 |
| 第五章 半物理仿真与飞行试验验证 | 第63-71页 |
| 5.1 引言 | 第63页 |
| 5.2 半物理仿真 | 第63-67页 |
| 5.2.1 机载飞行控制计算机 | 第63-64页 |
| 5.2.2 被控对象模型构建 | 第64-65页 |
| 5.2.3 仿真平台集成 | 第65-66页 |
| 5.2.4 指令输入响应仿真 | 第66-67页 |
| 5.2.5 结果分析 | 第67页 |
| 5.3 飞行科目试飞 | 第67-70页 |
| 5.3.1 飞行器飞行平台 | 第67-68页 |
| 5.3.2 飞行平台集成联调 | 第68页 |
| 5.3.3 姿态控制飞行试验 | 第68-70页 |
| 5.3.4 高度控制飞行试验 | 第70页 |
| 5.4 本章小结 | 第70-71页 |
| 第六章 总结与展望 | 第71-74页 |
| 6.1 全文工作总结 | 第71-72页 |
| 6.2 本文创新点与不足 | 第72-73页 |
| 6.3 后续工作展望 | 第73-74页 |
| 参考文献 | 第74-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第78页 |
