| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-28页 |
| ·论文研究背景及意义 | 第12-14页 |
| ·微型无人直升机建模及其自主控制 | 第14-25页 |
| ·小型旋翼机平台 | 第14-15页 |
| ·微型共轴直升机 | 第15-17页 |
| ·微型共轴直升机建模 | 第17-18页 |
| ·直升机控制器设计方法 | 第18-21页 |
| ·直升机稳定飞行控制 | 第21-22页 |
| ·航迹跟踪控制 | 第22-23页 |
| ·航迹跟随控制 | 第23-25页 |
| ·本文主要研究内容及章节安排 | 第25-28页 |
| 第二章 直升机动力学分析建模 | 第28-48页 |
| ·共轴直升机模型结构 | 第28-33页 |
| ·机体运动学特性 | 第29-30页 |
| ·机体动力学特性 | 第30-33页 |
| ·系统动态元件动力学特性 | 第33-35页 |
| ·电机 | 第33-34页 |
| ·上转子和平衡杆 | 第34页 |
| ·下转子和倾斜盘 | 第34-35页 |
| ·模型概述 | 第35-36页 |
| ·简化飞机模型 | 第36-45页 |
| ·降阶的转子/平衡杆模型 | 第36-39页 |
| ·耦合的转子/机身动态特性 | 第39-42页 |
| ·模型对照 | 第42-45页 |
| ·飞行包线确认 | 第45页 |
| ·本章小结 | 第45-48页 |
| 第三章 特征多项式方法用于直升机稳定飞行控制 | 第48-70页 |
| ·引言 | 第48-49页 |
| ·特征速率配置方法 | 第49-55页 |
| ·数学模型 | 第49-51页 |
| ·基本数学关系 | 第51-52页 |
| ·系数图 | 第52-53页 |
| ·系统稳定条件 | 第53页 |
| ·系统稳定指标选取 | 第53-55页 |
| ·控制器设计 | 第55-64页 |
| ·模型线性化 | 第55-56页 |
| ·系统设计指标选取 | 第56-57页 |
| ·姿态控制器设计 | 第57-61页 |
| ·水平运动控制器设计 | 第61-62页 |
| ·高度和偏航通道控制器设计 | 第62-64页 |
| ·控制器性能评估 | 第64-68页 |
| ·本章小结 | 第68-70页 |
| 第四章 直升机分段常值非线性模型预测控制 | 第70-84页 |
| ·引言 | 第70-71页 |
| ·基于模型预测控制的控制结构 | 第71-74页 |
| ·分段常值模型预测控制 | 第71-72页 |
| ·控制结构 | 第72-74页 |
| ·系统的稳定性分析 | 第74-78页 |
| ·符号说明 | 第74页 |
| ·假设条件 | 第74页 |
| ·分段常值NMPC稳定性分析 | 第74-75页 |
| ·终端域选择和终端控制器设计 | 第75-77页 |
| ·控制内回路稳定性分析 | 第77页 |
| ·控制系统整体的稳定性分析 | 第77-78页 |
| ·数值仿真分析 | 第78-82页 |
| ·控制器设计 | 第78页 |
| ·仿真结果分析 | 第78-82页 |
| ·本章小结 | 第82-84页 |
| 第五章 快速模型预测控制用于航迹跟踪 | 第84-112页 |
| ·引言 | 第84-85页 |
| ·有约束的航迹跟踪NMPC问题 | 第85-86页 |
| ·问题定义 | 第85页 |
| ·现有NMPC方案用于航迹跟踪总结 | 第85-86页 |
| ·微分平坦和航迹生成 | 第86-88页 |
| ·线性时变模型 | 第88-90页 |
| ·航迹跟踪的快速NMPC规划 | 第90-96页 |
| ·NMPC用于输出航迹跟踪 | 第90-92页 |
| ·状态空间航迹跟踪 | 第92-96页 |
| ·数值仿真 | 第96-98页 |
| ·几种控制器性能比较 | 第98-110页 |
| ·悬停控制 | 第98-101页 |
| ·8字形航迹跟踪 | 第101-105页 |
| ·原地旋转（Pirouette） | 第105-110页 |
| ·本章小结 | 第110-112页 |
| 第六章 基于Lyapunov的模型预测控制用于航迹跟随 | 第112-132页 |
| ·引言 | 第112-114页 |
| ·有约束的航迹跟随NMPC问题 | 第114-118页 |
| ·问题定义 | 第114-116页 |
| ·NMPC用于航迹跟随 | 第116-118页 |
| ·基于Lyapunov约束的NMPC | 第118-120页 |
| ·LBNMPC优化问题 | 第118页 |
| ·稳定性分析 | 第118-120页 |
| ·MPFC控制器设计 | 第120-126页 |
| ·计时法和代价函数选取 | 第120-121页 |
| ·控制系统分析 | 第121-122页 |
| ·LBNMPC航迹跟随控制器设计 | 第122-126页 |
| ·数值仿真 | 第126-131页 |
| ·本章小结 | 第131-132页 |
| 第七章 总结与展望 | 第132-136页 |
| ·完成的主要工作 | 第132-133页 |
| ·主要创新点 | 第133-134页 |
| ·下一步工作展望 | 第134-136页 |
| 参考文献 | 第136-152页 |
| 附件 | 第152-154页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 | 第154-156页 |
| 致谢 | 第156-157页 |