基于四旋翼飞行器的无人机编队飞行控制研究

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基于四旋翼飞行器的无人机编队飞行控制研究

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基于四旋翼飞行器的无人机编队飞行控制研究

论文目录
摘要	第1-9页
ABSTRACT	第9-11页
第1章绪论	第11-19页
1.1 课题研究的背景意义	第11-12页
1.2 四旋翼的发展及编队研究的现状	第12-15页
1.2.1 国外研究现状	第12-14页
1.2.2 国内研究现状	第14-15页
1.3 模型预测控制算法研究现状	第15-17页
1.4 主要研究内容及章节安排	第17-19页
第2章四旋翼飞行器的预备知识	第19-34页
2.1 四旋翼系统的工作原理	第19-21页
2.2 四旋翼飞行器的硬件平台搭建	第21-27页
2.2.1 微控制器模块	第22-23页
2.2.2 航姿传感器模块	第23-25页
2.2.3 电机及电机驱动模块	第25-26页
2.2.4 电源管理模块	第26页
2.2.5 无线通信模块	第26-27页
2.3 四旋翼无人机的数学建模	第27-33页
2.3.1 坐标系的建立	第27-29页
2.3.2 四旋翼无人机的线运动分析	第29-30页
2.3.3 四旋翼无人机的角运动分析	第30-32页
2.3.4 数学模型的处理	第32-33页
2.4 本章小结	第33-34页
第3章无人机编队控制理论	第34-41页
3.1 编队控制系统	第34-37页
3.1.1 结构类型	第34-35页
3.1.2 编队控制方式	第35-37页
3.2 基于领航-跟随的控制算法研究	第37-40页
3.3 本章小结	第40-41页
第4章基于DE算法的MPC控制研究	第41-53页
4.1 模型预测控制	第41-48页
4.1.1 模型预测控制的基本原理	第42-44页
4.1.2 模型预测控制的数学描述	第44-45页
4.1.3 模型预测控制与PID控制的对比	第45-48页
4.2 差分进化算法	第48-52页
4.2.1 差分进化算法的基本流程	第48-51页
4.2.2 差分进化算法的参数控制	第51-52页
4.3 本章小结	第52-53页
第5章四旋翼编队控制器的设计	第53-60页
5.1 基于DE算法的四旋翼编队MPC控制器的设计	第53-56页
5.2 障碍物避免	第56-57页
5.3 相互碰撞避免	第57-59页
5.4 优化问题	第59页
5.5 本章小结	第59-60页
第6章编队算法效果验证	第60-67页
6.1 实验验证	第60-62页
6.2 仿真验证	第62-66页
6.2.1 仿真实验参数	第63页
6.2.2 仿真结果与分析	第63-66页
6.3 本章小结	第66-67页
第7章总结与展望	第67-69页
7.1 总结	第67页
7.2 展望	第67-69页
参考文献	第69-73页
攻读硕士学位期间发表的学术论文	第73-74页
致谢	第74页

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