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無人機飛行控制技術——小型共軸無人直升機控制系統 版權信息
- ISBN：9787030665935
- 條形碼：9787030665935 ; 978-7-03-066593-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
無人機飛行控制技術——小型共軸無人直升機控制系統 內容簡介
本書通過合理簡化小型共軸無人直升機（Small-scaleCoaxialUnmannedHelicopter，SCUH）所受合力和力矩，建立了的全狀態非線性數學模型；分別設計了SCUH中低速水平飛行魯棒控制器、基于反步法姿態控制器和軌跡跟蹤滑模控制器；介紹了基于多傳感器數據融合的SCUH航姿測量方法；說明了小型共軸無人直升機的飛行實驗情況。
無人機飛行控制技術——小型共軸無人直升機控制系統 目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 共軸式直升機研究現狀 2
1.3 關鍵技術及研究現狀 5
1.3.1 建模 6
1.3.2 控制算法 8
1.3.3 航姿測量方法 11
1.4 本書主要內容 12
第2章 小型共軸無人直升機建模 14
2.1 引言 14
2.2 小型共軸無人直升機運動模型 14
2.2.1 運動學模型 15
2.2.2 動力學模型 16
2.3 力和力矩模型 17
2.3.1 共軸旋翼氣動建模 17
2.3.2 機身氣動力和氣動力矩 22
2.3.3 平尾氣動力和氣動力矩 23
2.3.4 垂尾氣動力和氣動力矩 23
2.4 小型共軸無人直升機數學模型 24
2.4.1 非線性模型 24
2.4.2 線性模型 24
2.5 本章小結 26
第3章 基于魯棒H∞控制的SCUH水平飛行控制 27
3.1 引言 27
3.2 共軸直升機不確定線性模型 28
3.3 控制器設計 29
3.3.1 問題描述 29
3.3.2 控制器設計 30
3.4 穩定性分析 33
3.5 仿真驗證 43
3.6 本章小結 56
第4章 基于自適應反步控制的SCUH姿態控制 57
4.1 引言 57
4.2 姿態控制模型 58
4.3 系統擾動估計 59
4.4 控制律設計 61
4.5 仿真驗證 64
4.6 本章小結 67
第5章 基于滑模控制的SCUH軌跡跟蹤控制 69
5.1 引言 69
5.2 軌跡控制模型 70
5.3 擾動觀測器設計 71
5.4 控制律設計 73
5.4.1 垂向控制器 73
5.4.2 航向控制器 74
5.4.3 水平位置控制器 75
5.5 仿真驗證 76
5.6 本章小結 80
第6章 基于多傳感器數據融合的SCUH航姿測量 81
6.1 引言 81
6.2 UKF濾波算法 81
6.3 自適應UKF濾波算法 82
6.3.1 濾波模型的建立 82
6.3.2 自適應UKF濾波算法 84
6.4 自適應UKF濾波算法抗干擾性能驗證 87
6.5 本章小結 90
第7章 飛行控制系統構建與飛行實驗 91
7.1 引言 91
7.2 實驗系統 91
7.2.1 飛行器平臺 91
7.2.2 硬件系統 92
7.2.3 軟件系統 97
7.3 傳感器標定實驗 99
7.3.1 傳感器輸出模型的建立 99
7.3.2 傳感器的標定 101
7.3.3 標定后的數據分析 103
7.4 飛行實驗 104
7.4.1 姿態控制 104
7.4.2 高度控制 106
7.4.3 懸停控制 107
7.4.4 水平速度控制 108
7.4.5 自主航點飛行控制 110
7.5 本章小結 111
參考文獻 112
彩圖
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 共軸式直升機研究現狀 2
1.3 關鍵技術及研究現狀 5
1.3.1 建模 6
1.3.2 控制算法 8
1.3.3 航姿測量方法 11
1.4 本書主要內容 12
第2章 小型共軸無人直升機建模 14
2.1 引言 14
2.2 小型共軸無人直升機運動模型 14
2.2.1 運動學模型 15
2.2.2 動力學模型 16
2.3 力和力矩模型 17
2.3.1 共軸旋翼氣動建模 17
2.3.2 機身氣動力和氣動力矩 22
2.3.3 平尾氣動力和氣動力矩 23
2.3.4 垂尾氣動力和氣動力矩 23
2.4 小型共軸無人直升機數學模型 24
2.4.1 非線性模型 24
2.4.2 線性模型 24
2.5 本章小結 26
第3章 基于魯棒H∞控制的SCUH水平飛行控制 27
3.1 引言 27
3.2 共軸直升機不確定線性模型 28
3.3 控制器設計 29
3.3.1 問題描述 29
3.3.2 控制器設計 30
3.4 穩定性分析 33
3.5 仿真驗證 43
3.6 本章小結 56
第4章 基于自適應反步控制的SCUH姿態控制 57
4.1 引言 57
4.2 姿態控制模型 58
4.3 系統擾動估計 59
4.4 控制律設計 61
4.5 仿真驗證 64
4.6 本章小結 67
第5章 基于滑模控制的SCUH軌跡跟蹤控制 69
5.1 引言 69
5.2 軌跡控制模型 70
5.3 擾動觀測器設計 71
5.4 控制律設計 73
5.4.1 垂向控制器 73
5.4.2 航向控制器 74
5.4.3 水平位置控制器 75
5.5 仿真驗證 76
5.6 本章小結 80
第6章 基于多傳感器數據融合的SCUH航姿測量 81
6.1 引言 81
6.2 UKF濾波算法 81
6.3 自適應UKF濾波算法 82
6.3.1 濾波模型的建立 82
6.3.2 自適應UKF濾波算法 84
6.4 自適應UKF濾波算法抗干擾性能驗證 87
6.5 本章小結 90
第7章 飛行控制系統構建與飛行實驗 91
7.1 引言 91
7.2 實驗系統 91
7.2.1 飛行器平臺 91
7.2.2 硬件系統 92
7.2.3 軟件系統 97
7.3 傳感器標定實驗 99
7.3.1 傳感器輸出模型的建立 99
7.3.2 傳感器的標定 101
7.3.3 標定后的數據分析 103
7.4 飛行實驗 104
7.4.1 姿態控制 104
7.4.2 高度控制 106
7.4.3 懸停控制 107
7.4.4 水平速度控制 108
7.4.5 自主航點飛行控制 110
7.5 本章小結 111
參考文獻 112
彩圖
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