无人机多余度飞行控制系统设计与应用研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-16页 |
| 1.2.1 有人机冗余系统研究 | 第12-13页 |
| 1.2.2 无人机冗余系统研究 | 第13-15页 |
| 1.2.3 余度仲裁逻辑算法研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.4 该研究所面临的问题 | 第16页 |
| 1.3 研究目标与内容 | 第16-17页 |
| 1.4 章节安排 | 第17-19页 |
| 第二章 三余度飞控系统总体设计方案 | 第19-27页 |
| 2.1 余度技术概念 | 第19-20页 |
| 2.2 余度形式的选择 | 第20-21页 |
| 2.3 三余度飞控系统硬件设计方案 | 第21-24页 |
| 2.3.1 余度飞控系统单机设计方案 | 第22-23页 |
| 2.3.2 仲裁单元设计方案 | 第23-24页 |
| 2.4 三余度飞控系统仲裁逻辑方案 | 第24-25页 |
| 2.5 三余度系统可靠性分析 | 第25-26页 |
| 2.6 本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 三余度飞控系统单机设计 | 第27-45页 |
| 3.1 总体架构框图 | 第27-28页 |
| 3.2 余度飞控系统单机硬件电路设计 | 第28-35页 |
| 3.2.1 主控单元设计 | 第29页 |
| 3.2.2 接口扩展单元设计 | 第29-30页 |
| 3.2.3 传感器单元设计 | 第30-32页 |
| 3.2.4 电源单元设计 | 第32-34页 |
| 3.2.5 驱动单元设计 | 第34页 |
| 3.2.6 数据记录单元及其他电路单元设计 | 第34页 |
| 3.2.7 系统最终的实现样机 | 第34-35页 |
| 3.3 APM飞控系统软件移植 | 第35-38页 |
| 3.4 飞控系统的应用——风机叶片检测无人机研发 | 第38-44页 |
| 3.4.1 任务要求 | 第38-39页 |
| 3.4.2 风机叶片检测无人机架构 | 第39-40页 |
| 3.4.3 飞行器平台设计 | 第40-41页 |
| 3.4.4 协处理器模块设计 | 第41-43页 |
| 3.4.5 系统成果 | 第43-44页 |
| 3.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 第四章 三余度飞控系统仲裁单元设计 | 第45-59页 |
| 4.1 系统整体架构 | 第45-46页 |
| 4.2 余度管理设计原则 | 第46-49页 |
| 4.3 基于CPLD的信号监控、仲裁及输出 | 第49-54页 |
| 4.3.1 输入信号捕获 | 第50-51页 |
| 4.3.2 模态判别及控制量计算 | 第51-53页 |
| 4.3.3 PWM输出 | 第53-54页 |
| 4.3.4 输出自监控 | 第54页 |
| 4.4 三余度仲裁电路设计 | 第54-57页 |
| 4.4.1 余度控制器单元 | 第54-55页 |
| 4.4.2 外设电路单元 | 第55-56页 |
| 4.4.3 供电单元 | 第56页 |
| 4.4.4 接口单元 | 第56页 |
| 4.4.5 余度计算机最终实物 | 第56-57页 |
| 4.5 本章小结 | 第57-59页 |
| 第五章 三余度飞控系统实验与验证 | 第59-83页 |
| 5.1 故障注入的概念 | 第59-60页 |
| 5.2 基于Modelsim的仿真测试 | 第60-68页 |
| 5.2.1 正常飞行数据的仿真 | 第60-61页 |
| 5.2.2 一级故障仿真及结果分析 | 第61-63页 |
| 5.2.3 二级故障仿真及结果分析 | 第63-67页 |
| 5.2.4 自监控仿真结果 | 第67-68页 |
| 5.3 基于小型四旋翼平台的测试 | 第68-82页 |
| 5.3.1 系统延时测试 | 第68-69页 |
| 5.3.2 融合控制效果分析 | 第69-72页 |
| 5.3.3 切换扰动分析 | 第72-79页 |
| 5.3.4 故障注入实验 | 第79-82页 |
| 5.4 本章小结 | 第82-83页 |
| 第六章 总结与展望 | 第83-85页 |
| 6.1 总结 | 第83-84页 |
| 6.2 展望 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-89页 |
| 致谢 | 第89-91页 |
| 个人简介 | 第91页 |
| 作者攻读硕士期间完成的科研成果 | 第91页 |
