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基于预测控制的小型无人直升机自主飞行研究

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基于预测控制的小型无人直升机自主飞行研究
论文目录
 
摘要第1-5页
ABSTRACT第5-10页
符号表第10-12页
第一章 绪论第12-30页
  1.1 引言第12-14页
  1.2 国外无人直升机研究现状第14-20页
  1.3 国内无人直升机研究现状第20-21页
  1.4 小型无人直升机关键问题研究现状第21-28页
    1.4.1 小型无人直升机建模第22-24页
    1.4.2 小型无人直升机自主飞行控制算法第24-28页
  1.5 本文研究内容第28-30页
第二章 小型无人直升机建模第30-50页
  2.1 小型无人直升机介绍第30-32页
  2.2 旋翼空气动力学第32-37页
    2.2.1 旋翼几何结构第33-34页
    2.2.2 旋翼空气动力第34-36页
    2.2.3 旋翼陀螺进动第36-37页
  2.3 小型无人直升机建模第37-47页
    2.3.1 Kane 方法介绍第39-41页
    2.3.2 直升机运动学建模第41-43页
    2.3.3 直升机动力学建模第43-47页
  2.4 模型验证与分析第47-48页
  2.5 小结第48-50页
第三章 显式预测控制原理第50-66页
  3.1 预测控制研究现状第50-53页
    3.1.1 预测控制应用现状第51-53页
    3.1.2 预测控制复杂度简化第53页
  3.2 显式预测控制算法第53-63页
    3.2.1 显式预测控制受约束调整器问题第54-60页
    3.2.2 显式预测控制受约束跟踪问题第60-61页
    3.2.3 状态估计第61-63页
  3.3 显式预测控制算例第63-65页
  3.4 小结第65-66页
第四章 小型无人直升机控制器设计第66-85页
  4.1 姿态控制器设计第66-74页
    4.1.1 EMPC 姿态控制器设计第67-70页
    4.1.2 PID 姿态控制器设计第70-72页
    4.1.3 航向角控制第72-73页
    4.1.4 姿态控制仿真实验第73-74页
  4.2 速度控制器设计第74-78页
    4.2.1 速度控制实现第75-77页
    4.2.2 速度控制仿真实验第77-78页
  4.3 位置控制器设计第78-81页
    4.3.1 位置控制器实现第78-80页
    4.3.2 位置控制仿真实验第80-81页
  4.4 转向运动与平面运动的耦合第81-84页
  4.5 小结第84-85页
第五章 小型无人直升机控制器鲁棒性能及路径跟踪仿真实验第85-106页
  5.1 鲁棒性能实验第85-99页
    5.1.1 控制信号有干扰情况下的仿真实验第86-89页
    5.1.2 机体变质量情况下的仿真实验第89-93页
    5.1.3 外界风干扰情况下的仿真实验第93-96页
    5.1.4 综合干扰情况下的仿真实验第96-99页
  5.2 路径跟踪仿真实验第99-104页
    5.2.1 路径跟踪实现方法第99-101页
    5.2.2 矩形路径跟踪仿真实验第101-103页
    5.2.3 “8”字形路径跟踪仿真实验第103-104页
  5.3 小结第104-106页
第六章 小型无人直升机控制系统实现与飞行试验第106-126页
  6.1 飞行控制系统实现第106-113页
    6.1.1 飞控系统结构第106-107页
    6.1.2 飞控系统传感器第107-110页
    6.1.3 机载嵌入式系统第110-111页
    6.1.4 机载飞行控制系统软件第111-112页
    6.1.5 地面指挥控制系统第112-113页
  6.2 直升机参数辨识第113-119页
    6.2.1 地面实验台架第114-115页
    6.2.2 信号滤波第115-116页
    6.2.3 姿态控制信号与姿态角关系第116-117页
    6.2.4 总距输入信号与直升机升力的关系第117-118页
    6.2.5 直升机基本物理参数测量第118-119页
  6.3 飞行控制试验第119-125页
    6.3.1 悬停控制试验第120-122页
    6.3.2 平飞控制试验第122-124页
    6.3.3 转向控制试验第124-125页
  6.4 小结第125-126页
第七章 总结与展望第126-130页
  7.1 论文工作总结第126-127页
  7.2 本文创新点第127-128页
  7.3 展望第128-130页
参考文献第130-140页
致谢第140-142页
攻读博士学位期间发表和录用的学术论文第142-144页

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