基于反步法和H∞回路成形的四旋翼飞行器控制器设计

声明

1 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 四旋翼无人机国内外研究现状

1.3 四旋翼无人机控制算法的研究现状

1.4 课题的主要研究内容

2 QBall2四旋翼无人机的飞行原理及数学建模

2.1 QBall2的机体结构

2.2 QBall2无人机的飞行原理

2.3 四旋翼无人机的数学建模

2.3.1 地面坐标系与机体坐标系

2.3.2地面坐标系与机体坐标系的转换

2.3.3 QBall2的数学模型

2.4 本章小结

3 基于反步法的无人机控制器设计

3.1 反步法

3.1.1反步法的控制思想

3.1.2 反步法原理

3.2 基于反步法的控制器设计

3.2.1 四旋翼无人机系统模型的状态空间描述

3.2.2 基于反步法的位置控制器设计

3.2.3 基于反步法的姿态控制器设计

3.2.4 仿真结果分析

3.3 基于自适应反步法的控制器设计

3.3.1 自适应反步法的设计原理

3.3.2 基于自适应反步法的位置控制器设计

3.3.3 基于自适应反步法的姿态控制器设计

3.3.4 仿真结果分析

3.4 本章小结

4 基于自适应反步法和H∞回路成形的无人机控制器设计

4.1 H∞回路成形

4.2融入H∞回路成形的自适应反步法控制

4.2.1 H∞回路成形结合自适应反步法的设计思路

4.2.2 控制结构设计

4.2.3 融入H∞回路成形的自适应反步法的位置控制

4.3 仿真结果分析

4.4 抗干扰实验

4.5 模型失真测试实验

4.6 本章小结

5 基于UVS平台的半实物验证

5.1 UVS实验平台

5.2 地面基站坐标系的建立

5.3 半实物仿真实验

5.3.1 低通滤波模块

5.3.2 自适应反步法半实物仿真实验

5.3.3 改进算法的半实物仿真实验

5.4 本章小结

总结与展望

1.工作总结

2.工作展望

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