旋翼飞行机械臂抓取控制研究

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 旋翼飞行机械臂建模与控制

1.2.2 扰动估计与扰动抑制

1.2.3 旋翼飞行机械臂轨迹规划与跟踪

1.3 主要研究内容

1.4 论文章节安排

2 旋翼飞行机械臂系统建模

2.1 旋翼飞行机械臂构建

2.2 旋翼飞行机械臂运动学建模

2.2.1 旋翼飞行机械臂坐标系构建

2.2.2 四旋翼飞行器运动学建模

2.2.3 二自由度机械臂运动学建模

2.3 旋翼飞行机械臂动力学建模

2.3.1 四旋翼飞行器动力学建模

2.3.2 二自由度机械臂动力学建模

2.4 本章小结

3 旋翼飞行机械臂系统控制器设计

3.1 旋翼飞行机械臂的分离式控制策略

3.2 扰动估计器设计

3.2.1 跟踪微分器设计

3.2.2 扩张状态观测器设计

3.2.3 参数整定

3.3 基于扰动观测器的模糊滑模姿态控制器设计

3.3.1 滑模控制器设计

3.3.2 模糊滑模控制器设计

3.3.3 ESO模糊滑模控制器设计

3.4 基于扰动观测器的前馈全系数自适应姿态控制器设计

3.4.1 四旋翼飞行器特征建模

3.4.2 前馈全系数自适应姿态控制器

3.4.3 ESO前馈全系数自适应控制器设计

3.5 本章小结

4 旋翼飞行机械臂轨迹规划与跟踪

4.1 旋翼飞行机械臂抓取策略

4.2 最小化 Snap 轨迹规划

4.3 轨迹跟踪控制器设计

4.4 本章小结

5 实验与分析

5.1 实验环境简介

5.2 扰动估计器性能评估实验

5.2.1 跟踪微分器跟踪实验

5.2.2 扩张状态观测器观测实验

5.3 模糊滑模控制器性能评估实验

5.4 前馈全系数自适应控制器性能评估实验

5.5 姿态稳定性实验

5.5.1 ESO模糊滑模控制姿态抗扰动实验

5.5.2 ESO前馈全系数自适应控制姿态抗扰动实验

5.5.3 蒙特卡罗随机实验

5.6 轨迹规划实验

5.7 轨迹跟踪实验

5.8 本章小结

结 论

致 谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果