| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第13-19页 |
| 1.1 课题研究目的与意义 | 第13-14页 |
| 1.2 非线性滤波算法国内外研究现状 | 第14-16页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第14-15页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3 移动机器人姿态测量技术应用现状 | 第16-18页 |
| 1.4 课题主要研究内容 | 第18-19页 |
| 第二章 移动机器人姿态测量系统建模 | 第19-36页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 移动机器人姿态测量系统方案设计 | 第19-22页 |
| 2.2.1 姿态测量方案对比与分析 | 第19-21页 |
| 2.2.2 姿态测量方案总体设计 | 第21-22页 |
| 2.3 移动机器人姿态测量方法研究 | 第22-28页 |
| 2.3.1 移动机器人坐标系统 | 第22-23页 |
| 2.3.2 移动机器人坐标系转换 | 第23-25页 |
| 2.3.3 移动机器人姿态描述方法的比较 | 第25-26页 |
| 2.3.4 基于四元数的姿态解算 | 第26-28页 |
| 2.4 姿态传感器与姿态角关系建模 | 第28-32页 |
| 2.4.1 陀螺仪与姿态角关系建模 | 第28-30页 |
| 2.4.2 加速度计与姿态角关系建模 | 第30-31页 |
| 2.4.3 磁强计与姿态角关系建模 | 第31-32页 |
| 2.5 姿态传感器误差特性建模 | 第32-35页 |
| 2.5.1 微机电陀螺仪误差特性建模 | 第32-34页 |
| 2.5.2 微机电加速度计误差特性建模 | 第34页 |
| 2.5.3 微机电磁强计误差特性建模 | 第34-35页 |
| 2.6 本章小结 | 第35-36页 |
| 第三章 基于非线性滤波的移动机器人姿态测量算法研究 | 第36-49页 |
| 3.1 引言 | 第36页 |
| 3.2 非线性姿态滤波器的设计与分析 | 第36-48页 |
| 3.2.1 基于四元数模型的姿态滤波器设计 | 第36-37页 |
| 3.2.2 基于EKF的四元数姿态滤波器性能分析 | 第37-40页 |
| 3.2.3 基于UKF的四元数姿态滤波器性能分析 | 第40-45页 |
| 3.2.4 基于UPF的姿态滤波器设计 | 第45-46页 |
| 3.2.5 基于UPF改进的姿态滤波算法设计 | 第46-48页 |
| 3.3 本章小结 | 第48-49页 |
| 第四章 移动机器人姿态测量算法的仿真与分析 | 第49-61页 |
| 4.1 引言 | 第49页 |
| 4.2 基于四元数EKF的姿态滤波器性能仿真及分析 | 第49-52页 |
| 4.3 非高斯条件下UPF滤波器性能仿真与分析 | 第52-55页 |
| 4.4 不同初始误差下UPF滤波器性能仿真与分析 | 第55-56页 |
| 4.5 基于UPF改进的姿态滤波算法仿真与分析 | 第56-60页 |
| 4.6 本章小结 | 第60-61页 |
| 第五章 移动机器人姿态测量系统的实现与实验验证 | 第61-71页 |
| 5.1 引言 | 第61页 |
| 5.2 硬件系统总体结构组成 | 第61-63页 |
| 5.2.1 总体结构设计方案 | 第61页 |
| 5.2.2 主要元器件选型 | 第61-63页 |
| 5.3 系统主要模块电路设计 | 第63-67页 |
| 5.3.1 微控制器最小系统模块 | 第63-64页 |
| 5.3.2 电源模块 | 第64-65页 |
| 5.3.3 姿态测量模块 | 第65-66页 |
| 5.3.4 通信模块 | 第66-67页 |
| 5.4 移动机器人姿态测量系统的实验与分析 | 第67-70页 |
| 5.4.1 硬件平台开发 | 第67-68页 |
| 5.4.2 实验验证 | 第68-70页 |
| 5.5 本章小结 | 第70-71页 |
| 第六章 总结与展望 | 第71-73页 |
| 6.1 论文研究成果 | 第71-72页 |
| 6.2 论文的不足和展望 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-78页 |
| 致谢 | 第78-79页 |
| 研究生期间取得的研究成果及发表的学术论文 | 第79页 |