基于改进人工势场法的旋翼飞行器的避障研究

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基于改进人工势场法的旋翼飞行器的避障研究

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基于改进人工势场法的旋翼飞行器的避障研究

论文目录
摘要	第1-6页
ABSTRACT	第6-11页
第1章绪论	第11-17页
1.1 课题研究背景	第11-12页
1.2 四旋翼飞行器发展历史及国内外研究现状	第12-16页
1.2.1 发展历史	第12-13页
1.2.2 国内外研究现状	第13-16页
1.3 课题的主要研究内容	第16-17页
第2章四旋翼飞行器建模	第17-32页
2.1 引言	第17页
2.2 四旋翼飞行器的机械结构和控制原理	第17-20页
2.2.1 机械结构形式	第17页
2.2.2 控制原理	第17-20页
2.3 坐标系与坐标变换矩阵	第20-23页
2.3.1 欧拉角	第20-21页
2.3.2 旋转向量	第21页
2.3.3 旋转矩阵	第21-22页
2.3.4 四元数	第22-23页
2.4 四旋翼飞行器的建模	第23-31页
2.4.1 电机转子动力学模型	第23-24页
2.4.2 动力学方程的建立	第24-27页
2.4.3 俯仰(横滚)运动的线性模型	第27-29页
2.4.4 偏航运动模型	第29页
2.4.5 俯仰(横滚)、偏航运动模型表述	第29-31页
2.5 四旋翼飞行器常用的控制方法	第31页
2.6 小结	第31-32页
第3章四旋翼飞行器姿态控制算法研究	第32-43页
3.1 引言	第32页
3.2 飞行控制方案	第32-33页
3.2.1 控制策略	第32页
3.2.2 控制方法	第32页
3.2.3 控制系统结构	第32-33页
3.3 悬停状态控制设计与仿真	第33-41页
3.3.1 俯仰(横滚)姿态控制研究	第33-35页
3.3.2 偏航姿态控制研究	第35-37页
3.3.3 前后(左右)位置控制	第37-40页
3.3.4 高度控制	第40-41页
3.4 小结	第41-43页
第4章飞行器避障方法研究	第43-55页
4.1 引言	第43页
4.2 图像传感器	第43-50页
4.2.1 PX4FLOW光流传感器	第43页
4.2.2 光流基本理论	第43-44页
4.2.3 光流约束方程	第44页
4.2.4 孔径问题	第44-45页
4.2.5 LK光流算法	第45-46页
4.2.6 SAD块匹配算法	第46页
4.2.7 卡尔曼滤波器	第46-47页
4.2.8 传感器数据融合	第47-50页
4.3 基于光流的改进的人工势场法及控制算法	第50-54页
4.3.1 双目光流避障策略	第50页
4.3.2 经典人工势场法	第50-51页
4.3.3 传统人工势场法存在的问题	第51-52页
4.3.4 改进后的人工势场法	第52-54页
4.4 小结	第54-55页
第5章四旋翼飞行器飞行控制系统	第55-72页
5.1 引言	第55页
5.2 动力部分	第55页
5.3 uORB通信机制	第55-56页
5.4 MAVLink协议	第56-57页
5.5 四旋翼飞行器的姿态检测系统	第57-62页
5.5.1 DCM矩阵的相关知识	第57-58页
5.5.2 基于多传感器融合的姿态角求解	第58-62页
5.6 四旋翼飞行器姿态检测系统实验与分析	第62-65页
5.6.1 姿态融合测试	第62页
5.6.2 姿态控制测试	第62-65页
5.7 避障测试实验与分析	第65-71页
5.8 小结	第71-72页
第6章总结与展望	第72-74页
6.1 总结	第72页
6.2 创新点	第72页
6.3 展望	第72-74页
参考文献	第74-78页
致谢	第78-79页
攻读学位期间参加的科研项目和成果	第79页

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