共轴双旋翼飞行器姿态控制研究

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景与意义

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.2.3 控制方法研究现状

1.3 论文主要研究内容

第2章 共轴双旋翼飞行器样机研制

2.1 共轴双旋翼飞行器基本组成

2.2 共轴双旋翼飞行器旋翼系统

2.2.1 上旋翼机构

2.2.2 下旋翼机构

2.3.1 偏航运动

2.3.2 升降运动

2.3.3 横滚（俯仰）运动

2.4 本章小结

第3章 共轴双旋翼飞行器数学模型建立

3.1 空间坐标系和姿态表示

3.1.1 姿态角

3.1.2 坐标系

3.2.1 二维坐标旋转

3.2.2 方向余弦矩阵表示旋转

3.3.1 动力学和运动学模型

3.3.2 共轴双旋翼飞行器力和力矩的组成

3.3.3 桨叶挥舞动力学分析

3.3.4 机身阻力

3.4 飞行器样机数学模型的参数获取

3.5 本章小结

第4章 共轴双旋翼飞行器姿态角的解算

4.1 四元数表示姿态

4.2 姿态角度测量

4.2.1 陀螺仪解算姿态角

4.2.2 加速度计解算姿态角

4.2.3 磁力计解算姿态角

4.3 姿态角互补滤波

4.3.1 线性互补滤波器设计

4.3.2 互补滤波器更新姿态角

4.4 扩展卡尔曼滤波

4.5 本章小结

第5章 共轴双旋翼飞行器姿态控制

5.1 控制的基本要求

5.2 飞行器控制系统的基本功能和设计要求

5.3 飞行器姿态控制系统总体结构

5.4.1 PID控制基本理论

5.4.2 数字PID控制器

5.4.3 PID控制算法改进

5.4.4 PID控制器功能

5.4.5 单级PID控制

5.4.6 串级PID控制

5.5 本章小结

第6章 共轴双旋翼飞行器姿态控制试验

6.1 试验样机搭建

6.2 飞控软件平台构建

6.3 飞行试验台及参数整定

6.4 跟踪性验证

6.5 飞行试验

6.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果

致谢