声明
摘要
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 路径/航迹规划问题
1.2.2 轨迹规划
1.3 论文研究内容
1.4 论文组织结构
第2章 无人机Qball-X4的数学模型
2.1 地面坐标系和机体坐标系
2.2 坐标系间的旋转矩阵
2.3 无人机的动力学和运动学模型
2.4 无人机Qball-X4非线性模型的线性化
2.5 本章小结
第3章 基于LQR的轨迹跟踪控制器设计
3.1 LQR跟踪控制方案
3.1.1 LQR简介
3.2 基于LQR的跟踪控制器
3.2.1 X-Y位置跟踪控制器
3.2.2 高度跟踪控制器
3.2.3 横滚角与俯仰角跟踪控制器
3.2.4 偏航角跟踪控制器
3.3 仿真实验
3.4 本章小结
第4章 基于微分平坦理论的轨迹规划
4.1 微分平坦
4.1.1 微分平坦概念
4.1.2 微分平坦系统的性质
4.1.3 Qball-X4系统的平坦属性判定
4.2 贝塞尔函数的基本概念
4.3 参考轨迹
4.3.1 无人机的逆动力学模型
4.3.2 时间与空间的解耦
4.3.3 参考轨迹离散化
4.4 参考轨迹的优化
4.4.1 控制空间中的优化问题
4.4.2 优化的目标函数
4.4.3 输出空间中的优化问题
4.5 本章小结
第5章 仿真实验与分析
5.1 由一点到某目标点的轨迹跟踪
5.2 圆形的轨迹的跟踪
5.3 Qball-X4的方形航迹跟踪
5.3.1 方形轨迹的离线仿真
5.3.2 方形轨迹的半实物仿真
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢