Qball-X4四旋翼无人机的飞行控制算法研究

目录

声明

1.绪论

1.1 论文来源

1.2 研究背景及意义

1.3 四旋翼无人机的国内外研究现状

1.3.1 国外研究现状

1.3.2 国内研究现状

1.4 四旋翼无人机飞行控制算法研究现状

1.5 本文主要研究内容及安排

2.Qball-X4四旋翼无人机数学模型的建立

2.1 四旋翼无人机机体结构与工作原理

2.1.1 四旋翼无人机机体结构

2.1.2 四旋翼无人机工作原理

2.2 坐标系及坐标转换

2.3 Qball-X4四旋翼无人机非线性数学模型

2.4 本章小结

3.Qball-X4四旋翼无人机LQR控制器设计及仿真

3.1 线性二次型最优控制原理

3.2 四旋翼无人机LQR控制器的设计

3.2.1 四旋翼无人机模型的简化

3.2.2 四旋翼无人机模型的线性化处理

3.2.3 四旋翼无人机线性化模型的能控性判定

3.2.4 四旋翼无人机LQR控制器

3.3 仿真分析

3.3.1 高度和姿态角仿真实验

3.3.2 有界干扰的鲁棒性仿真实验

3.3.3 白噪声干扰的鲁棒性仿真实验

3.4 本章小结

4.Qball-X4四旋翼无人机H∞控制器的设计及仿真

4.1 线性矩阵不等式（LMI）

4.2 H∞控制理论基础

4.2.1 H∞鲁棒控制

4.2.2 标准H∞控制问题

4.2.3 连续时间系统的H∞性能指标

4.2.4 状态反馈H∞控制问题

4.3 四旋翼无人机状态反馈H∞控制器

4.4 仿真分析

4.4.1 高度和姿态角仿真实验

4.4.2 有界干扰的鲁棒性仿真实验

4.4.3 白噪声干扰的鲁棒性仿真实验

4.5 本章小结

5.Qball-X4四旋翼无人机H2控制器的设计及仿真

5.1 H2控制理论基础

5.1.1 连续时间系统的H2性能指标

5.1.2 状态反馈H2控制问题针对系统：

5.2 四旋翼无人机状态反馈H2控制器

5.3 仿真分析

5.3.1 高度和姿态角仿真实验

5.3.2 有界干扰的鲁棒性仿真实验

5.3.3 白噪声干扰的鲁棒性仿真实验

5.4 本章小结

6.Qball-X4四旋翼无人机不确定性系统鲁棒控制

6.1 不确定性系统分析

6.1.1 不确定性系统模型

6.1.2 四旋翼无人机不确定性系统

6.2 四旋翼无人机不确定性系统的鲁棒H∞控制器

6.3 四旋翼无人机不确定性系统的鲁棒H2控制器

6.4 仿真分析

6.4.1 高度和姿态角仿真实验

6.4.2 有界干扰的鲁棒性仿真实验

6.4.3 白噪声干扰的鲁棒性仿真实验

6.5 本章小结

7.结论与展望

7.1 论文内容总结

7.2 论文后续工作和展望

参考文献

致谢