| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外四旋翼无人飞行器的研究现状 | 第11-16页 |
| 1.2.1 国外研究现状及其发展 | 第11-15页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3 本论文研究内容 | 第16-18页 |
| 第2章 飞行器动力学分析及数学建模 | 第18-34页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 飞行器结构和飞行原理 | 第18-21页 |
| 2.2.1 飞行器结构 | 第18-19页 |
| 2.2.2 四旋翼无人飞行器的飞行原理 | 第19-21页 |
| 2.3 系统坐标系选取及姿态描述 | 第21-24页 |
| 2.3.1 系统坐标系的选取 | 第21-22页 |
| 2.3.2 姿态估计与更新方法 | 第22-23页 |
| 2.3.3 基于比例积分补偿陀螺的零偏 | 第23-24页 |
| 2.4 四旋翼无人飞行器动力学模型的建立 | 第24-29页 |
| 2.4.1 线运动和角运动的动力学模型 | 第24-26页 |
| 2.4.2 简化的四旋翼无人飞行器动力学模型 | 第26-28页 |
| 2.4.3 状态空间方程 | 第28-29页 |
| 2.5 四旋翼无人飞行器系统控制器设计 | 第29-32页 |
| 2.5.1 飞行器电机模型 | 第30页 |
| 2.5.2 线运动闭环控制器的设计 | 第30-31页 |
| 2.5.3 角运动闭环控制器的设计 | 第31-32页 |
| 2.6 本章小结 | 第32-34页 |
| 第3章 飞行器姿态控制系统设计 | 第34-66页 |
| 3.1 引言 | 第34页 |
| 3.2 滑模变结构控制理论 | 第34-38页 |
| 3.2.1 滑模变结构控制的概念与基本原理 | 第34-36页 |
| 3.2.2 滑模变结构控制的特点 | 第36-38页 |
| 3.3 滑模姿态控制器设计 | 第38-46页 |
| 3.3.1 基于指数趋近律姿态控制器设计 | 第38-41页 |
| 3.3.2 变边界层滑模姿态控制器设计 | 第41-43页 |
| 3.3.3 仿真分析 | 第43-46页 |
| 3.4 终端滑模姿态控制器设计 | 第46-56页 |
| 3.4.1 终端滑模控制 | 第47-53页 |
| 3.4.2 非奇异终端滑模姿态控制器设计 | 第53-54页 |
| 3.4.3 仿真分析 | 第54-56页 |
| 3.5 高阶滑模姿态控制器设计 | 第56-65页 |
| 3.5.1 高阶滑模控制概述 | 第56-59页 |
| 3.5.2 Super-Twisting算法的收敛性分析 | 第59-62页 |
| 3.5.3 基于Super Twisting算法控制器设计 | 第62-63页 |
| 3.5.4 仿真分析 | 第63-65页 |
| 3.6 本章小结 | 第65-66页 |
| 第4章 飞行器硬件平台的设计与实现 | 第66-76页 |
| 4.1 引言 | 第66页 |
| 4.2 系统硬件设计要求及整体结构 | 第66-67页 |
| 4.3 飞行器主控系统 | 第67-69页 |
| 4.4 姿态参数采集系统设计 | 第69-70页 |
| 4.5 电机驱动系统设计 | 第70-74页 |
| 4.5.1 直流无刷电机简介 | 第70-71页 |
| 4.5.2 直流无刷无位置传感器电机工作原理 | 第71-72页 |
| 4.5.3 直流无刷电机驱动器 | 第72-74页 |
| 4.6 无线通信系统设计 | 第74页 |
| 4.7 本章小结 | 第74-76页 |
| 第5章 实验验证分析与调试 | 第76-86页 |
| 5.1 引言 | 第76页 |
| 5.2 实验平台搭建 | 第76-80页 |
| 5.2.1 四旋翼无人飞行器实验平台搭建 | 第76-77页 |
| 5.2.2 电机测试平台搭建 | 第77-78页 |
| 5.2.3 陀螺仪加速度计的上电标定及数据预处理 | 第78-80页 |
| 5.3 飞行实验与结果分析 | 第80-85页 |
| 5.3.1 飞行器悬停实验 | 第81-82页 |
| 5.3.2 阶跃扰动实验 | 第82-83页 |
| 5.3.3 遥控器跟踪实验 | 第83-85页 |
| 5.4 本章小结 | 第85-86页 |
| 结论 | 第86-88页 |
| 参考文献 | 第88-92页 |
| 攻读硕士期间发表的论文和取得的科研成果 | 第92-94页 |
| 致谢 | 第94页 |