一、直升机动稳定性分析和增稳系统控制律设计（论文文献综述）
陈在斌[1]（2020）在《倾转旋翼无人机控制系统关键技术研究》文中提出倾转旋翼无人机是一种独特的飞行器,兼有旋翼无人机和固定翼无人机的飞行优点,比如垂直起降能力、续航时间长、巡航速度高以及负载能力大等,因此,它在军事和民用领域都有广阔的应用前景。飞行控制系统是倾转旋翼无人机系统的核心部分,其性能的好坏直接影响着飞行器的飞行品质与飞行安全。本文在总结了国内外相关技术研究成果与研究现状的基础上,提出了一种新型的倾转旋翼无人机结构,并对其总体布局、系统建模、控制律设计、飞行仿真与试验等方面展开了研究,主要内容包括以下几个方面:首先,通过总结国内外相关的参考文献以及典型的倾转旋翼无人机的结构特点,提出了一种新型的倾转旋翼无人机构型方案,并介绍了其构型特点以及工作原理,给出了其结构和气动参数。第二,运用刚体动力学的相关知识对倾转旋翼无人机整机进行建模,并通过坐标转换,得到其机体坐标系下的六自由度非线性模型,并分别计算了无人机各子系统的力学模型。运用小扰动原理对非线性模型进行线性化处理,得到各飞行模式下的状态空间方程。最后,为获得模型参数,设计了旋翼升力系统的模型参数辨识试验以及机身/机翼气动参数辨识的计算流体力学（CFD）仿真试验,为后续飞行控制律的设计打下基础。第三,针对倾转旋翼无人机直升机模式,设计了基于鲁棒伺服线性二次型最优（LQR）控制与经典PID控制相结合的飞行控制律。仿真结果表明,与传统的串级PID控制方法相比,二者的上升时间基本一致,但基于鲁棒伺服LQR的控制系统响应更加平缓,超调量更小,且很大程度地抑制了系统响应初期因输入指令突变而导致飞行器瞬间产生较大角速率的现象,从而降低了对无人机机体可用过载的要求。第四,将状态观测器应用于倾转旋翼无人机飞控系统的设计当中,以此来估计无人机的飞行状态和外部扰动的实时作用量。以直升机模式滚转通道为例设计了基于扩张状态观测器的飞行控制律,通过对鲁棒伺服LQR控制器输出进行扰动补偿,得到被控对象最终的输入量。仿真结果表明,设计的扩张状态观测器能够很好的估计直升机模式中存在的随机气流扰动,将其引入到鲁棒伺服LQR控制中后,很好的抑制了干扰,提高了系统的抗扰动能力。并通过悬停试验验证了飞行控制系统的有效性。第五,针对倾转旋翼无人机固定翼模式和过渡模式在建模过程中参数存在不确定性以及易受环境干扰的特点,设计了基于H2/H∞的保性能最优状态反馈控制律,并且以线性矩阵不等式的形式,给出了飞行控制控制系统控制器设计存在的条件,并进行了被控系统的稳定性分析与证明。通过仿真试验表明,该方法对于含有不确定性的控制系统具有较好鲁棒性,而且能够有效抑制控制系统存在的外部干扰,提高了被控系统的动态性能和鲁棒性能。最后,针对倾转旋翼无人机过渡模式的高度保持和姿态跟踪控制设计了多模型自适应鲁棒混合控制律。针对过渡模式结构变化快和模型特性差异大的特点,将整个过渡过程分成多个工作空间,每个空间选择一个线性模型,并对每个线性模型设计对应的鲁棒控制器。针对控制器直接切换过程中存在的状态跳变以及不稳定的问题,提出了一种对控制器进行软化处理的策略。通过选择一个钟形函数对控制器进行自适应加权处理,从而实现了各控制器间的平滑切换。数值仿真结果表明,将多模型自适应与鲁棒控制相结合的控制策略不仅实现了倾转旋翼无人机过渡阶段的平稳飞行,同时确保了系统良好的跟踪能力和鲁棒性。
桂洲[2]（2020）在《无人直升机编队飞行控制技术研究》文中提出无人机编队在执行任务时相对于单架无人机而言,提高了任务完成的效率、成功率和质量。在军事及民用邻域中得到了广泛的应用和研究。本课题主要针对三架无人直升机的编队飞行控制技术,从编队建模、编队通信、编队方案、编队控制方法以及编队仿真等角度进行了研究。主要内容包括以下几个方面:首先,对编队系统建模进行了研究。在地理坐标系中建立了单机运动状态方程,在此基础上选取了合适的坐标系建立了长机和僚机的相对运动方程,确定了编队中两架无人机的相对运动状态,给出了编队控制系统中的相关控制变量。其次,对编队通信系统进行了设计。研究了几种应用于编队飞行的通信系统构成及使用场景和优缺点,并根据本课题的研究对象选择了合适的通信系统,对单机通信协议进行了相应的修改和扩展,设计和实现了多机编队中信息交换共享的通信协议。然后,对编队方案及编队队形进行了相关的讨论。以三架无人机编队飞行作为基础,设计了几种编队队形,并讨论了编队队形之间的变换方法。把编队控制问题分成了直飞控制、转弯控制和队形变换控制等几种情况,并对每种情况的控制过程进行分析后,设计了相关的编队控制律。最后,从工程应用的角度出发,为了验证本文提出的多机编队控制方案及控制方法的有效性,搭建了编队仿真环境并对本文提出的编队控制方案进行了仿真和验证。综合测试表明,论文中提出的编队控制方法可以很好的完成多架无人直升机编队飞行任务,具有一定的参考价值,较好的完成了本课题的研究目的和内容。
刘松源[3]（2020）在《小型无人直升机飞行控制律设计与优化方法研究》文中研究指明直升机作为一种具有强耦合、不稳定特性的飞行器,其频率响应的复杂性和运动模态的多样性与耦合性导致直升机飞行控制律的设计难度十分高,往往需要进行大量的工程实践并依赖设计人员的工程经验。本文针对该问题发展了一套可有效提高直升机飞行控制律设计效率的优化算法,搭建了飞行控制律设计与验证仿真试验环境,建立了控制律参数与飞行品质之间的敏感性分析方法,基于小型无人直升机设计了真实试飞平台,并开展了控制律设计方法的试飞验证。首先,针对直升机强耦合特性导致飞行控制律设计难度高的问题,提出了一种基于粒子群优化算法的改进线性二次型调节器（LQR）设计方法。针对直升机的线化状态空间模型,基于LQR设计方法建立了直升机飞行控制律全状态反馈矩阵的基本求解算法;以系统稳定性为约束,以最大化主状态反馈系数影响因子为目标,设计了粒子群优化算法的指标函数,实现了加权矩阵Q的多参数同步优化设计,并以优化后的主状态反馈系数作为直升机控制律设计结果。随后对直升机控制系统介入前后飞行品质的变化做了比对以验证控制律设计效果。其次,在得到控制律参数初值的基础上,通过前向差分的数值分析方法,面向ADS-33E-PRF中定义的关于旋翼飞行器带宽、轴间耦合特性、姿态变化快速性等定量飞行品质,对其与控制律参数之间的敏感性进行了计算并依据结果设计了合理的参数调整策略。最后,在得到飞行控制律参数最优初值设计方法和基于敏感性分析的参数调整策略后,基于小型无人直升机试飞平台对该设计方法的合理性进行了验证。通过基于Pixhawk飞控的小型无人直升机试飞平台获得试验数据,根据系统辨识得到的小型无人直升机数学模型,应用本文方法对该无人直升机进行了飞行控制律设计并完成了实际试飞验证。结果表明本文方法设计得到的控制律具有优良的控制性能,本文建立的直升机飞行控制律设计方法具有良好的工程应用价值。
卫圆[4]（2020）在《直升机/发动机一体化建模研究》文中研究表明在直升机飞行过程中,驾驶员对直升机施加操纵会导致旋翼桨矩的变化,进而导致旋翼升力的变化。这种瞬态的操纵会导致短时间内发动机输出功率和旋翼需用功率的不匹配,即旋翼需用功率超过发动机此时的输出功率,这会导致发动机输出转速的波动,使得旋翼转速上升或下降,不能保持在稳定工作转速上,抵消驾驶员的操纵输入。由于发动机输出转速的波动,直升机旋翼转速也会随之发生波动。而在传统的直升机飞行力学中,一般假定旋翼转速不变,这种假设在直升机稳态飞行时是合理且方便的,但不适用于直升机的机动飞行状态。因此,在对机动性有较高要求的直升机设计工作中充分考虑发动机输出转速波动的影响就显得十分重要。此外,随着直升机性能要求的不断提升,直升机各子系统的复杂程度和耦合程度明显增加。因此直升机/发动机一体化模型的设计显得十分重要。在直升机/发动机一体化模型中,发动机经由传动系统驱动旋翼和直升机上的其他部件。旋翼为直升机提供升力和前飞动力,同时也是驾驶员施加操纵的操纵面,在直升机/发动机一体化模型中起着重要作用。本文以黑鹰直升机为研究对象。首先建立了发动机的部件法模型,发动机部件法模型能够对对实际情况进行更好模拟,用这种模型代替过去直升机设计中常用的发动机简化模型,能够更好的模拟发动机在直升机机动飞行时的瞬态输出。建立发动机模型后对发动机部件法模型进行配平计算。接下来我们考虑旋翼模型。通过考虑其桨叶的挥舞运动和旋翼平面上的诱导速度输入,建立旋翼的飞行动力学模型,从而得到直升机旋翼在给定操纵输入下的需用功率,在模型设计中将旋翼转速作为变量,使之能够考虑发动机自由涡轮的输出转速波动。对得到的旋翼模型进行配平,并将配平结果与参考直升机的飞行试验结果进行对比。在此基础上建立了旋翼/发动机一体化模型,并对旋翼/发动机一体化模型进行了配平计算。建立直升机各个部件的飞行力学模型,借此来考虑各个部件与旋翼之间的耦合关系,其中机身,平尾和垂尾受旋翼的干扰利用试验得到的经验公式来描述。对直升机整机模型进行配平。在此基础上建立直升机/发动机一体化模型,并对直升机/发动机模型进行配平。最后,将直升机控制系统和发动机燃油流量控制系统的直升机/发动机一体化综合控制系统进行了研究。对包含控制系统的直升机/发动机一体化模型进行了配平计算和仿真。仿真结果与飞行试验结果进行对比,对比结果表明本文建立的直升机/发动机一体化模型是真实可靠的,能够捕捉直升机机动飞行时产生的旋翼转速波动,并考虑这种波动对直升机飞行的影响。
林李李[5]（2020）在《一种复合推力高速直升机操纵及控制技术研究》文中研究说明复合推力高速直升机由于兼有直升机与固定翼飞机的优点,因而成为目前直升机技术领域的研究热点。论文针对一种旋翼/机翼复合两侧推进螺旋桨构型的高速直升机开展了操纵与控制技术研究工作,主要研究内容及成果如下:首先,根据该复合式直升机的构型特点,研究建立复合推力高速直升机非线性飞行动力学模型,建模过程中采用CFD技术研究了主要部件之间的气动干扰特性,并以干扰因子的形式在飞行动力模型中予以表达,提高了飞行动力学模型的有效性,为复合推力高速直升机操纵与控制技术研究奠定了基础。其次,针复合式直升机的飞行操纵冗余问题,分析提出了一种操纵策略,基于该操纵策略并结合全量非线性飞行动力学模型,通过序列二次规划法,针对悬停、过渡和高速前飞状态开展了配平分析,得出不同飞行模式的操纵量和姿态角变化规律,通过配平分析验证了该操纵策略的有效性。并以此为基础,进一步开展了操纵性与稳定性分析,掌握了不同飞行状态下的操纵性与稳定性变化规律,为飞行控制率设计研究奠定了基础。再次,针对不同飞行模下采用的操纵策略不同,针对性地开展了飞行控制律设计究。设计了不同飞行模式下的姿态与位置控制律,结合飞行动力学模型开展了控制律的仿真分析,验证了控制律的有效性。最后,为了验证操纵策略与控制律的有效性,设计研制了小型电动力试验样机。围绕该试验样机开展了总体方案设计、气动设计、性能计算、结构方案设计,结合飞行操纵策略及飞行控制律研究结果,基于Pixhawk飞控系统,二次开发设计了飞行控制系统,开展了试飞验证等工作,试飞结果验证了操纵策略与飞行控制律的有效性。
周炎[6]（2020）在《新型共轴无人直升机飞行控制技术研究》文中指出共轴直升机是直升机家族中的重要构型分支之一,其相对于传统单旋翼带尾桨直升机具有大载荷、高悬停效率、高巡航速度以及长续航时间等显着特点,对于直升机平台的未来发展以及应用体现出更大的优势,并一直受到国内外研究人员的重视和科研投入。因此,对共轴无人直升机相关技术的研究具有重要的现实工程意义。本文以课题组承担的某新型共轴无人直升机平台为对象,首先对某型共轴无人直升机的技术难点以及需求进行了分析,制定了整个无人直升机飞控系统的构成方案,并根据制定的构成方案完成了系统研究的总体方案和验证方案设计。其次,对某型共轴无人直升机的动力学建模进行了理论推导,加入双旋翼的气动干扰因子,建立双旋翼的入流模型;基于小扰动理论,将某型共轴无人直升机数学模型配平线性化,重点对某型共轴无人直升机航向以及垂向升力进行了性能计算和模型分析,并结合和对比项目总体分析给出的性能计算结果,完成了对象特性分析。基于技术指标需求以及对象特性分析的结果,设计了某型共轴无人直升机的控制分配、飞行模态以及控制律的总体架构,分别对共轴无人直升机的四个控制通道进行了内外环控制律的设计和优化,完成了各通道控制律参数的详细设计,并利用Matlab环境完成了控制律参数的快速仿真验证。同时,基于飞控系统方案的技术实现要求,完成了机载飞控软件、地面控制软件、飞行数据解码与分析软件、设备仿真软件和仿真控制台等软件开发。最后,构建了半物理实时仿真环境,并完成了悬停、机动飞行、航线自主等全过程仿真与分析,验证了飞行控制系统方案、控制策略以及控制律设计结构的正确性和有效性,较好的完成了课题的研究内容要求,达到了预期的研究目标。
徐于松[7]（2020）在《民用直升机安全监控与预警飞行模拟技术研究》文中进行了进一步梳理随着空域管制的开放,通用航空迅速发展,通航直升机的安全运行和持续适航受到威胁。直升机安全监控与预警是保障直升机飞行安全的重要方法之一,其核心是分析极端大气环境等特定飞行场景下的飞行数据,确定超限事件的数据特征。而目前直升机机上数据记录设备缺乏,数据获取困难,无法满足直升机安全监控与预警方法的研究。本文基于直升机安全监控数据需求,建立了直升机安全监控数据模拟系统,为直升机安全监控与预警方法研究提供了数据基础。论文首先分析了适航规章对直升机安全运行的持续适航要求,确定了安全监控数据需求,并根据直升机安全监控系统功能要求提出了直升机安全监控数据模拟系统总体技术方案。其次,建立了直升机安全监控数据模拟系统的各模块数学模型,包括直升机动力学、飞行控制、大气风环境、航电传感器和发动机关键数据模拟的综合仿真模型。然后,基于MFC开发平台和Matlab Simulink仿真工具,使用面向对象的软件开发方法,设计和实现了直升机安全监控数据模拟系统各模块功能,并通过UDP网络传输和文件传输方法,实现各模块间的综合仿真。最后,通过稳定前飞、增稳控制仿真和完整飞行过程的模拟,对整个系统进行了仿真验证。仿真结果表明该安全监控模拟数据模型准确度高,稳定前飞时,与实际直升机配平数据相对误差2.6%。并使用阵风情况下直升机机动性和操纵性安全监控案例证明了直升机安全监控数据模拟系统的对安全监控研究的应用价值。系统可模拟不同大气风环境下的整个飞行包线内的飞行状态数据,用于特定飞行场景下的直升机安全监控与预警方法研究。
董睿[8]（2020）在《无人直升机吊挂协调控制策略研究》文中研究说明无人直升机吊挂飞行以独特优势在军用领域和民用领域有着广泛的应用前景。但是相对于无吊挂飞行,吊挂飞行稳定性降低,易受外部扰动,存在各种复杂耦合等问题给无人直升机吊挂飞行控制设计带来了很大挑战。本文基于对无人直升机吊挂耦合系统的耦合特性和稳定性的深入分析,从系统内环抗扰减振控制和外环协调运动控制两个方面对吊挂飞行协调控制策略进行研究。首先,本文以无人直升机动力学模型为基础,建立能够反映吊挂飞行突出问题的无人直升机吊挂耦合系统数学模型。针对耦合系统模型,进行悬停小速度状态下系统的耦合特性和稳定性分析。然后,针对实际飞行中吊挂系统运动摆角难以测量的问题,设计降维观测器对吊挂摆角进行实时估计。针对常规PID控制无法综合提高耦合系统内环动态响应性能,吊挂系统振荡抑制能力和抗扰性能差等问题,利用欠驱动H∞鲁棒控制技术,基于吊挂系统欠驱动特性及其与直升机内环状态的耦合关系,设计耦合系统姿态内环抗扰减振控制器,抑制吊挂系统振荡,提高系统内环的动稳态性能和抗扰鲁棒性能。最后,在内环控制的基础上,针对PID位置控制无法综合提高耦合系统协调运动性能,外环控制通道与非对应吊挂运动状态间存在严重耦合等问题,利用无源控制技术,基于耦合系统能量变化关系、吊挂系统欠驱动特性及其与直升机外环状态的耦合关系,针对性地构造能量函数和互联阻尼特性,提升对吊挂系统残余振荡抑制能力和直升机位置动态响应性能,同时提高耦合系统的抗扰鲁棒性能。为进一步提高耦合系统协调运动能力,利用输入整形技术,设计动态光滑鲁棒整形器,基于闭环状态下吊挂系统自然频率估计对吊挂飞行参考轨迹进行实时优化。
何荣荣[9]（2020）在《无人直升机吊挂系统鲁棒减摆控制技术》文中提出无人直升机吊挂系统可运输较大体积和质量的货物,在军用和民用领域都有着广泛应用。但在无人直升机运输飞行过程中吊挂负载的振荡是不可避免的,这很可能会威胁到无人直升机的飞行安全。因此本文基于吊索为刚体的假设,研究了无人直升机刚体吊挂系统非线性动力学模型的建立、基于系统能量分析的自适应鲁棒减摆控制、基于无人直升机运动规划的自适应鲁棒减摆控制、基于滑模反步法的自适应鲁棒减摆控制和基于干扰观测器的鲁棒减摆控制。论文的主要内容有如下几个方面:首先,建立了两种无人直升机吊挂系统的非线性动力学模型。根据牛顿第二定律,建立无人直升机吊挂系统的纵向非线性模型;根据无人直升机的动力学方程得到无人直升机动力学模型,再根据吊挂点的力矩平衡方程,得到吊挂子系统的动力学模型,并计算吊挂负载作用于无人直升机的力与力矩,建立无人直升机与吊挂负载间的联系。然后,针对无人直升机飞行过程中吊挂负载的振荡问题,提出了基于无人直升机吊挂纵向系统能量分析的非线性鲁棒减摆控制方法,并针对系统的不确定参数设计自适应律对其进行估计。提出的控制方法可以在无人直升机精准定位的同时抑制吊挂负载的振荡。利用Lyapunov稳定性分析方法和Lasalle不变原理证明了闭环系统的稳定性,并通过仿真验证此控制方法的有效性和合理性。其次,针对无人直升机在运输飞行过程中的吊挂负载振荡问题,提出了基于运动规划的鲁棒减摆控制方法。针对无人直升机吊挂系统纵向模型,设计一条无人直升机的运动轨迹,此轨迹可在运输飞行过程中削弱吊挂负载的振荡。基于能量整形（Energy Shaping,ES）的方法设计无人直升机的鲁棒跟踪控制器,并设计自适应律对系统中的不确定参数进行估计。提出的控制方案可以在无人直升机按照轨迹完成运输任务的同时抑制吊挂负载的振荡。通过Lyapunov方法和Barbalat引理证明了闭环系统的稳定性,仿真表明此跟踪控制器具有良好的跟踪能力,也验证了这种基于运动规划（Motion Planning,MP）的控制方法在吊挂负载减摆方面的良好性能。接着,针对无人直升机吊挂全状态系统的减摆控制问题,提出了滑模反步自适应鲁棒减摆控制方法。通过滑模反步法（Sliding Mode Backstepping,SMB）解算出使得吊挂负载摆角稳定的无人直升机飞行速度,设计滑模反步跟踪控制器对无人直升机的速度和姿态进行跟踪控制,使吊挂负载的摆角稳定在平衡位置。设计自适应律对系统未知干扰和系统不确定参数进行估计。运用Lyapunov方法证明了闭环控制系统的稳定性。并通过与传统反步法的仿真对比,表明所设计的滑模反步控制方法具有对系统参数不敏感的特性,鲁棒性更强。最后,针对考虑外部未知干扰的无人直升机吊挂全状态系统的抗扰减摆问题,提出了基于干扰观测器的减摆控制（Disturbance Observer Based Unti-swing Control,DOBUC）方法。运用干扰观测器（Disturbance Observer,DO）估计外部未知干扰,消除其对闭环控制系统的稳定性影响。采用线性滤波降阶（Linear Filtering Reduction,LFR）的方法对吊挂子系统进行跟踪控制,采用反步法对无人直升机的姿态子系统进行跟踪控制。运用Lyapunov方法证明了闭环控制系统的稳定性。并通过仿真分析对以上提出的一系列控制方法进行了有效性验证。
刘春光[10]（2019）在《小型三轴机载云台增稳控制与实现》文中研究说明随着小型无人直升机在低空航拍领域的广泛应用,消费者对航拍质量提出了更高的要求。但无人机飞行姿态受外界气流等因素的干扰,严重影响航拍质量。本文以三轴机载云台为研究对象,对机载云台的增稳控制进行了深入研究。本文分析和介绍了机载云台的结构特性和增稳控制的工作原理,分析了三轴机载云台的数学模型,构建了以Cortex-M3微控制器为主控芯片、MEMS运动传感器为云台姿态检测单元、直流无刷电机为执行单元的增稳云台姿态控制系统。在此基础上讨论了云台姿态解算算法。在控制算法上,本文提出了将滑模变结构控制算法应用在机载云台的控制系统中,使用扰动观测器预估系统的干扰并补偿。并在MATLAB的Simulink中搭建仿真模型,通过试验分析了经典PID控制器、线性滑模控制器和非奇异终端滑模控制器的跟踪性能。综合仿真结果可知,非奇异终端滑模控制器能更好满足三轴机载云台的增稳控制要求。最后,制作了三轴机载云台的样机,并对云台进行测试。测试表明,该云台各系统软硬件运行良好,达到了良好的增稳效果。
二、直升机动稳定性分析和增稳系统控制律设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、直升机动稳定性分析和增稳系统控制律设计（论文提纲范文）
（1）倾转旋翼无人机控制系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 倾转旋翼机的国外研究现状 |
| 1.2.2 倾转旋翼机的国内研究现状 |
| 1.3 飞行控制相关技术研究概况 |
| 1.3.1 飞行动力学建模技术 |
| 1.3.2 飞行控制技术 |
| 1.4 论文的主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 倾转旋翼无人机动力学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 倾转旋翼无人机构型描述 |
| 2.2.1 倾转旋翼无人机的构形设计和基本参数 |
| 2.2.2 倾转旋翼无人机的工作原理 |
| 2.3 倾转旋翼无人机飞行动力学建模 |
| 2.3.1 坐标系定义 |
| 2.3.2 飞行力学方程组 |
| 2.3.3 非线性数学模型 |
| 2.4 模型的线性化 |
| 2.4.1 直升机模式的线性化 |
| 2.4.2 固定翼模式的线性化 |
| 2.4.3 过渡模式的线性化 |
| 2.4.4 干扰模型的线性化 |
| 2.5 相关参数辨识 |
| 2.5.1 旋翼系统参数辨识 |
| 2.5.2 气动参数估算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于鲁棒伺服LQR的直升机模式控制律设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 鲁棒伺服LQR控制理论研究 |
| 3.3 直升机模式飞行控制律设计 |
| 3.4 状态观测器的设计 |
| 3.4.1 ESO理论研究 |
| 3.4.2 基于ESO的鲁棒伺服LQR控制器设计 |
| 3.4.3 仿真验证 |
| 3.5 飞行试验 |
| 3.5.1 试验平台组成 |
| 3.5.2 试验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于H_2/H_∞混合的固定翼模式控制律设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 倾转旋翼无人机不确定性分析 |
| 4.2.1 不确定性定义 |
| 4.2.2 不确定性来源 |
| 4.3 H_2/H_∞混合控制理论研究 |
| 4.3.1 问题描述 |
| 4.3.2 H_2/H_∞稳定性分析 |
| 4.4 固定翼模式控制律设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于多模型自适应鲁棒的过渡模式控制律设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多模型自适应鲁棒控制理论研究 |
| 5.3 过渡模式控制律设计 |
| 5.3.1 倾转走廊 |
| 5.3.2 状态反馈控制律设计 |
| 5.3.3 数值仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）无人直升机编队飞行控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 无人机编队飞行概述及特点 |
| 1.3 国内外发展与研究现状 |
| 1.3.1 无人直升机研究现状 |
| 1.3.2 多机编队结构的发展与研究现状 |
| 1.3.3 多机编队控制方法的国内外研究现状 |
| 1.4 课题研究内容及方法 |
| 1.4.1 课题研究基础 |
| 1.4.2 课题研究内容 |
| 1.5 论文主要内容与章节安排 |
| 第二章 编队飞行的建模与特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 坐标系介绍 |
| 2.2.1 地理坐标系 |
| 2.2.2 地面坐标系 |
| 2.2.3 机体坐标系 |
| 2.2.4 坐标系之间的转换 |
| 2.3 样例无人直升机对象特性分析 |
| 2.3.1 无人直升机运动学方程 |
| 2.3.2 稳定性分析 |
| 2.3.3 操纵性分析 |
| 2.4 编队数学模型的建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 编队飞行的通信技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多无人机通信方案设计 |
| 3.2.1 自组网通信方案 |
| 3.2.2 地面站通信方案 |
| 3.2.3 本文的通信方案 |
| 3.3 多无人机通信协议设计 |
| 3.3.1 单无人机与地面站通信协议设计 |
| 3.3.2 多无人机之间通信协议设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 多机协同飞行的编队方案 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 编队方案的设计 |
| 4.2.1 编队队形设计 |
| 4.2.2 编队队形的变换 |
| 4.3 编队集结和解散 |
| 4.3.1 编队一致性 |
| 4.3.2 编队集结策略 |
| 4.3.3 编队解散策略 |
| 4.4 编队避障 |
| 4.4.1 几种避障方案 |
| 4.4.2 改进的人工势场法 |
| 4.5 编队防碰撞 |
| 4.5.1 编队安全距离 |
| 4.5.2 编队避碰策略 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 多机编队的协同控制律设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 编队飞行模态 |
| 5.2.1 悬停模态 |
| 5.2.2 悬停回转模态 |
| 5.2.3 协调转弯模态 |
| 5.2.4 小速度前飞/后飞模态 |
| 5.3 编队控制总体结构 |
| 5.3.1 单机控制律设计 |
| 5.3.2 编队算法的总体设计 |
| 5.4 编队控制 |
| 5.4.1 编队集结控制 |
| 5.4.2 直飞编队控制 |
| 5.4.3 转弯控制 |
| 5.4.4 队形变换控制 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 多机编队飞行仿真系统与验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 仿真验证环境 |
| 6.2.1 Matlab仿真验证环境 |
| 6.2.2 单机仿真环境 |
| 6.2.3 多机编队仿真环境 |
| 6.3 仿真结果与分析 |
| 6.3.1 编队集结验证 |
| 6.3.2 编队保持验证 |
| 6.3.3 编队队形变换验证 |
| 6.3.4 结论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文主要工作 |
| 7.2 后续工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（3）小型无人直升机飞行控制律设计与优化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究发展概况 |
| 1.2.1 直升机飞行控制律设计 |
| 1.2.2 直升机飞行品质 |
| 1.2.3 直升机飞行品质的优化 |
| 1.3 本文主要研究工作及内容 |
| 第二章 直升机数学模型与飞行品质分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直升机数学模型 |
| 2.2.1 坐标系 |
| 2.2.2 直升机运动方程 |
| 2.2.3 状态空间模型 |
| 2.3 飞行品质规范与计算 |
| 2.3.1 直升机动稳定性 |
| 2.3.2 带宽与时间延迟 |
| 2.3.3 纵-横向轴间耦合 |
| 2.3.4 总距-航向轴间耦合 |
| 2.3.5 姿态变化快捷性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于粒子群优化的直升机飞行控制律设计方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 直升机増稳控制系统 |
| 3.3 基于粒子群优化的改进LQR |
| 3.3.1 扩展线性二次调节器 |
| 3.3.2 粒子群算法及质量评价函数 |
| 3.3.3 基于粒子群算法的权矩阵优化 |
| 3.4 直升机飞行控制律设计与闭环系统分析 |
| 3.4.1 基于改进LQR方法设计直升机飞行控制律 |
| 3.4.2 直升机闭环系统飞行品质分析 |
| 3.4.3 时域响应分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 直升机飞行品质对控制律参数敏感性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 参数敏感性分析方法 |
| 4.3 算例直升机飞行品质对控制参数敏感性计算 |
| 4.3.1 带宽 |
| 4.3.2 纵-横向轴间耦合 |
| 4.3.3 总距-航向轴间耦合 |
| 4.3.4 姿态变化快捷性 |
| 4.4 基于敏感性分析的参数调整策略 |
| 4.4.1 参数敏感性的数学描述 |
| 4.4.2 参数调整策略 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 小型无人直升机飞行控制律实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统辨识技术与小型无人直升机硬件平台搭建 |
| 5.2.1 系统辨识技术 |
| 5.2.2 小型无人直升机试飞平台 |
| 5.3 小型无人直升机试飞试验 |
| 5.3.1 试飞操纵激励信号 |
| 5.3.2 飞行试验方案与数据处理 |
| 5.4 小型无人直升机飞行控制律验证 |
| 5.4.1 小型无人直升机数学模型 |
| 5.4.2 飞行控制律验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 本文研究的可拓展方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）直升机/发动机一体化建模研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 下标 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究工作 |
| 第二章 发动机模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 发动机建模方法 |
| 2.3 发动机数学模型 |
| 2.3.1 进气道 |
| 2.3.2 压气机 |
| 2.3.3 燃烧室 |
| 2.3.4 燃气涡轮 |
| 2.3.5 自由涡轮 |
| 2.3.6 尾喷管 |
| 2.3.7 发动机共同工作方程 |
| 2.4 主减速器及传动系统建模 |
| 2.5 发动机模块的配平 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 旋翼/发动机一体化模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 坐标系及坐标系变换 |
| 3.3 旋翼模型数学方程 |
| 3.3.1 旋翼速度与角速度 |
| 3.3.2 桨叶微段速度与角速度 |
| 3.3.3 桨叶翼型迎角 |
| 3.3.4 桨叶剖面气动力 |
| 3.3.5 旋翼诱导速度 |
| 3.3.6 桨叶非定常挥舞运动 |
| 3.3.7 旋翼桨叶载荷 |
| 3.4 旋翼/发动机一体化模型配平 |
| 3.4.1 旋翼模型的配平 |
| 3.4.2 旋翼/发动机一体化模型的配平 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 直升机/发动机一体化模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 直升机部件模型 |
| 4.2.1 尾桨模型 |
| 4.2.2 平尾模型 |
| 4.2.3 垂尾模型 |
| 4.2.4 机身模型 |
| 4.3 直升机/发动机一体化模型的配平 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 直升机控制系统与直/发一体化模型动态响应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 直升机控制系统 |
| 5.2.1 稳定增稳系统(SAS) |
| 5.2.2 飞行轨迹稳定系统(FPS) |
| 5.2.3 偏差作动器(PBA) |
| 5.2.4 配平系统(TRIM) |
| 5.3 发动机燃油控制系统 |
| 5.4 直升机/发动机一体化模型仿真及验证 |
| 5.4.1 仿真模型结构 |
| 5.4.2 动态响应计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文研究内容的总结 |
| 6.2 本文主要创新点 |
| 6.3 进一步工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（5）一种复合推力高速直升机操纵及控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 复合推力高速直升机国内外研究概况 |
| 1.2.1 常规旋翼复合推力高速直升机 |
| 1.2.2 ABC旋翼复合式高速直升机 |
| 1.3 复合推力高速直升机操控技术研究现状 |
| 1.3.1 复合式高速直升机飞行动力学建模研究现状 |
| 1.3.2 复合式高速直升机操纵策略研究现状 |
| 1.3.3 复合推力高速直升机飞行控制技术研究现状 |
| 1.4 样例复合推力高速直升机 |
| 1.5 研究内容及章节安排 |
| 第2章 复合推力高速直升机飞行动力学建模 |
| 2.1 坐标系 |
| 2.1.1 地轴系 |
| 2.1.2 体轴系 |
| 2.1.3 桨轴系 |
| 2.1.4 风轴系(速度坐标系) |
| 2.2 部件气动干扰分析 |
| 2.2.1 机身/机翼/平尾对旋翼的干扰 |
| 2.2.2 旋翼对机身/机翼/平尾的干扰 |
| 2.2.3 螺旋桨对机翼/平尾的干扰 |
| 2.3 部件气动力建模 |
| 2.3.1 旋翼的气动力模型 |
| 2.3.2 螺旋桨的气动力模型 |
| 2.3.3 机翼的气动力模型 |
| 2.3.4 平尾的气动力模型 |
| 2.3.5 垂尾的气动力模型 |
| 2.3.6 机身气动力模型 |
| 2.4 飞行动力学建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 复合推力高速直升机操纵策略及配平特性分析 |
| 3.1 操纵策略 |
| 3.1.1 低速悬停模式操纵策略 |
| 3.1.2 高速前飞模式操纵策略 |
| 3.1.3 过渡前飞模式操纵策略 |
| 3.2 配平方法 |
| 3.3 配平结果分析 |
| 3.3.1 低速悬停模式配平结果及分析 |
| 3.3.2 过渡前飞模式下配平结果及分析 |
| 3.3.3 过渡前飞模式下的操纵量灵敏度分析 |
| 3.3.4 高速前飞模式下配平结果及分析 |
| 3.3.5 旋翼机翼升力配比结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 复合推力高速直升机操纵稳定特性分析 |
| 4.1 线性化模型 |
| 4.2 稳定性分析 |
| 4.2.1 横航向运动模态 |
| 4.2.2 纵向运动模态 |
| 4.3 操纵性与耦合特性分析 |
| 4.3.1 悬停状态 |
| 4.3.2 巡航前飞状态 |
| 4.3.3 高速前飞状态 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 复合推力高速直升机飞行控制律设计 |
| 5.1 复合推力高速直升机姿态回路控制律设计 |
| 5.1.1 横纵向姿态回路控制律设计 |
| 5.1.2 航向姿态回路控制律设计 |
| 5.2 复合推力高速直升机位置外回路控制律设计 |
| 5.2.1 高度保持回路控制律设计 |
| 5.2.2 速度保持回路控制律设计 |
| 5.3 仿真与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 试验样机的设计研制及试飞试验 |
| 6.1 研发任务概述 |
| 6.2 总体方案 |
| 6.2.1 总体参数计算 |
| 6.2.2 总体参数初值 |
| 6.3 试验样机气动外形设计 |
| 6.3.1 机翼气动外形设计 |
| 6.3.2 机身气动外形设计 |
| 6.3.3 尾翼几何参数设计 |
| 6.3.4 全机气动外形 |
| 6.4 飞行性能计算 |
| 6.4.1 重量核算 |
| 6.4.2 电池电量计算 |
| 6.4.3 低速悬停状态下的性能分析 |
| 6.4.4 前飞模式下的性能分析 |
| 6.4.5 全机性能指标 |
| 6.5 结构方案设计 |
| 6.5.1 机身结构方案 |
| 6.5.2 机翼结构方案 |
| 6.5.3 旋翼系统结构方案 |
| 6.5.4 螺旋桨动力舱方案 |
| 6.5.5 尾翼结构方案 |
| 6.6 飞行控制系统组成与布置 |
| 6.6.1 飞行控制系统组成 |
| 6.6.2 飞行控制系统机上布局 |
| 6.7 试飞验证 |
| 6.7.1 试验目的 |
| 6.7.2 试验步骤 |
| 6.7.3 试飞结果分析 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的科研成果及发表的学术论文 |
（6）新型共轴无人直升机飞行控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 共轴直升机平台研究现状与趋势 |
| 1.2.2 共轴直升机飞行控制技术研究现状 |
| 1.3 课题来源与关键技术 |
| 1.3.1 课题来源与研究基础 |
| 1.3.2 研究目标与关键技术 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 第二章 需求分析与技术方案 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 技术要求与需求分析 |
| 2.2.1 飞行控制功能要求 |
| 2.2.2 飞行控制性能要求 |
| 2.3 系统分析与解决思路 |
| 2.3.1 共轴直升机及其控制的特殊性 |
| 2.3.2 技术难点与解决思路 |
| 2.4 系统构成与研究方案 |
| 2.4.1 整体系统的构成 |
| 2.4.2 技术方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 动力学建模与对象特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 坐标系介绍 |
| 3.2.1 坐标系定义 |
| 3.2.2 坐标系关系转换 |
| 3.3 建模实现 |
| 3.3.1 共轴双旋翼模型 |
| 3.3.2 旋翼挥舞运动学 |
| 3.3.3 机身建模 |
| 3.3.4 整流罩建模 |
| 3.3.5 尾翼建模 |
| 3.3.6 机体运动学方程 |
| 3.4 动力学模型配平及线性化 |
| 3.5 性能计算与分析 |
| 3.5.1 垂向升力计算 |
| 3.5.2 航向转动计算 |
| 3.5.3 性能计算结果与分析 |
| 3.6 对象特性分析 |
| 3.6.1 稳定性分析 |
| 3.6.2 耦合性分析 |
| 3.6.3 操纵性分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 飞行控制律设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 控制分配 |
| 4.3 解耦思路与飞行模态 |
| 4.4 控制律设计的架构 |
| 4.5 纵向通道控制律设计 |
| 4.5.1 纵向控制需求与控制律结构 |
| 4.5.2 纵向增稳控制设计 |
| 4.5.3 纵向速度和位置控制律设计 |
| 4.5.4 控制律参数设计 |
| 4.6 横向通道控制律设计 |
| 4.6.1 横向控制需求与控制律结构 |
| 4.6.2 横向增稳控制设计 |
| 4.6.3 横向速度和位置控制律设计 |
| 4.6.4 控制律参数设计 |
| 4.7 高度通道控制律设计 |
| 4.7.1 控制律结构设计 |
| 4.7.2 控制律参数设计 |
| 4.8 航向通道控制律设计 |
| 4.8.1 航向控制方式 |
| 4.8.2 航向控制律结构 |
| 4.8.3 航向控制律参数 |
| 4.9 控制律仿真验证 |
| 4.9.1 基于Matlab/Simulink的控制仿真环境 |
| 4.9.2 控制律仿真验证与分析 |
| 4.10 本章小结 |
| 第五章 飞行控制软件的设计与实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机载飞控软件的设计与实现 |
| 5.2.1 机载飞控软件的设计方案 |
| 5.2.2 Vx Works实时操作系统 |
| 5.2.3 任务规划与优先级划分 |
| 5.2.4 机载软件模块设计 |
| 5.3 地面控制站软件的设计与实现 |
| 5.3.1 地面站控制软件设计方案 |
| 5.3.2 通信协议与通信接口实现 |
| 5.3.3 软件GUI与模块设计 |
| 5.4 数据解码与数据分析软件的设计与实现 |
| 5.4.1 数据解码软件 |
| 5.4.2 数据分析软件 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 飞行仿真平台搭建与验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 仿真系统搭建 |
| 6.3 飞行仿真验证与分析 |
| 6.3.1 遥控/遥调机动飞行仿真 |
| 6.3.2 全过程飞行仿真 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 本文工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（7）民用直升机安全监控与预警飞行模拟技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 安全监控研究现状 |
| 1.2.2 适航仿真验证技术研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 直升机安全监控数据模拟系统需求分析 |
| 2.1 直升机安全监控系统适航要求 |
| 2.1.1 CCAR29部 |
| 2.1.2 S5000F国际规范 |
| 2.2 直升机安全监控系统工作流程和数据需求 |
| 2.2.1 直升机安全监控系统工作流程 |
| 2.2.2 直升机安全监控数据需求 |
| 2.3 直升机安全监控数据模拟系统架构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 直升机安全监控数据模拟系统建模 |
| 3.1 直升机动力学模型 |
| 3.2 直升机飞行控制模型 |
| 3.2.1 增稳模式 |
| 3.2.2 飞控模式 |
| 3.2.3 区域导航模式 |
| 3.3 大气环境模型 |
| 3.4 航电传感器模型 |
| 3.4.1 大气数据传感器 |
| 3.4.2 无线电高度传感器 |
| 3.4.3 姿态航向传感器 |
| 3.4.4 飞行速度传感器 |
| 3.5 发动机关键数据 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 直升机安全监控数据模拟系统实现 |
| 4.1 飞行仿真模块设计与实现 |
| 4.1.1 软件工作流程 |
| 4.1.2 直升机飞行仿真模块界面设计 |
| 4.1.3 飞行仿真模块设计关键技术 |
| 4.2 大气风环境模块设计与实现 |
| 4.2.1 大气风环境界面设计 |
| 4.2.2 大气风环境程序工作流程 |
| 4.3 航电传感器模块设计与实现 |
| 4.3.1 大气数据传感器实现 |
| 4.3.2 无线电高度表实现 |
| 4.3.3 姿态航向传感器实现 |
| 4.3.4 飞行速度传感器实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统集成与仿真验证 |
| 5.1 系统集成 |
| 5.2 安全监控数据模拟系统仿真验证 |
| 5.3 安全监控研究应用案例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 附录 -直升机安全监控数据需求 |
（8）无人直升机吊挂协调控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 直升机吊挂飞行建模技术研究现状 |
| 1.2.2 无人直升机吊挂飞行控制技术研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及安排 |
| 第二章 无人直升机吊挂耦合系统建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 无人直升机动力学模型 |
| 2.2.1 参考坐标系 |
| 2.2.2 无人直升机动力学方程 |
| 2.3 耦合系统建模 |
| 2.3.1 吊挂飞行影响因素综合分析 |
| 2.3.2 耦合系统动力学方程 |
| 2.4 耦合系统特性分析 |
| 2.4.1 耦合特性分析 |
| 2.4.2 稳定性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 耦合系统姿态内环抗扰减振控制方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 耦合系统降维观测器设计 |
| 3.3 PID姿态控制器设计 |
| 3.3.1 纵横向姿态控制回路设计 |
| 3.3.2 航向控制回路设计 |
| 3.3.3 等效前馈控制器设计 |
| 3.3.4 仿真实验分析 |
| 3.4 欠驱动H_∞鲁棒控制器设计 |
| 3.4.1 内环动态模型线性化分析 |
| 3.4.2 控制问题描述 |
| 3.4.3 H_∞反馈控制律设计 |
| 3.4.4 仿真实验分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 耦合系统的协调运动控制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PID位置控制器设计 |
| 4.2.1 位置控制器设计 |
| 4.2.2 延时反馈控制器设计 |
| 4.2.3 仿真实验分析 |
| 4.3 基于无源控制的位置控制器设计 |
| 4.3.1 无源控制技术 |
| 4.3.2 无源控制器设计 |
| 4.3.3 指令转换 |
| 4.3.4 仿真实验分析 |
| 4.4 耦合系统轨迹优化设计 |
| 4.4.1 输入整形技术 |
| 4.4.2 动态光滑鲁棒整形器设计 |
| 4.4.3 仿真实验分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 附录 |
（9）无人直升机吊挂系统鲁棒减摆控制技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 无人直升机吊挂的起源与发展 |
| 1.1.2 无人直升机吊挂的特点 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 无人直升机吊挂系统国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 无人直升机吊挂的减摆控制技术研究现状 |
| 1.4 鲁棒控制方法 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 无人直升机吊挂系统建模与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 无人直升机吊挂系统纵向模型 |
| 2.2.1 基本假设 |
| 2.2.2 坐标系定义 |
| 2.2.3 无人直升机吊挂系统纵向模型建立 |
| 2.3 无人直升机吊挂系统的全状态模型 |
| 2.3.1 基本假设 |
| 2.3.2 坐标系和坐标转换矩阵 |
| 2.3.3 无人直升机动力学模型 |
| 2.3.4 吊挂子系统动力学模型 |
| 2.3.5 无人直升机吊挂系统动力学模型 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于能量分析的无人直升机吊挂系统鲁棒减摆控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题描述 |
| 3.3 系统能量分析 |
| 3.4 控制器设计 |
| 3.5 仿真分析 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 基于运动规划的无人直升机吊挂系统鲁棒减摆控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.3 无人直升机运动规划 |
| 4.4 控制器设计 |
| 4.5 仿真分析 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 基于滑模反步法的无人直升机吊挂系统鲁棒减摆控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 问题描述 |
| 5.3 吊挂子系统滑模反步自适应鲁棒控制 |
| 5.4 无人直升机速度子系统滑模反步自适应鲁棒控制 |
| 5.5 无人直升机姿态子系统滑模反步自适应鲁棒控制 |
| 5.6 仿真分析 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 基于干扰观测器的无人直升机吊挂系统鲁棒减摆控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 问题描述 |
| 6.3 吊挂子系统鲁棒控制 |
| 6.3.1 非线性干扰观测器设计 |
| 6.3.2 基于线性滤波降阶方法的吊挂子系统控制器设计 |
| 6.4 无人直升机速度子系统鲁棒控制 |
| 6.4.1 非线性干扰观测器设计 |
| 6.4.2 无人直升机速度子系统控制器设计 |
| 6.5 无人直升机姿态子系统鲁棒控制 |
| 6.5.1 非线性干扰观测器设计 |
| 6.5.2 基于Backstepping方法的无人直升机姿态子系统控制器设计 |
| 6.6 仿真分析 |
| 6.7 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文主要工作内容 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）小型三轴机载云台增稳控制与实现（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 国外研究现状分析 |
| 1.2.2 国内研究现状分析 |
| 1.2.3 三轴机载云台增稳控制方法 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 三轴机载结构分析及姿态解算 |
| 2.1 三轴机载云台结构 |
| 2.2 机载三轴云台姿态解算研究 |
| 2.2.1 参考坐标系 |
| 2.2.2 姿态解算算法选择 |
| 2.3 姿态角更新 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 三轴机载云台数学建模 |
| 3.1 三轴机载云台模型 |
| 3.1.1 三轴机载云台建模 |
| 3.2 直流电机的线性建模 |
| 3.2.1 电机的选型分析 |
| 3.2.2 直流无刷电机的等效电路 |
| 3.2.3 直流无刷电机基本公式 |
| 3.3 机载云台各环节模型 |
| 3.4 PID控制策略分析 |
| 3.4.1 经典的PID控制 |
| 3.4.2 机载云台PID仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 三轴机载云台的滑模变结构控制 |
| 4.1 变结构控制简介 |
| 4.1.1 变结构及滑模变结构简介 |
| 4.1.2 滑模变结构控制定义 |
| 4.1.3 三轴机载云台模型简化 |
| 4.2 三轴机载云台的线性滑模控制 |
| 4.2.1 普通线性滑模控制原理 |
| 4.2.2 线性姿态环滑模控制律的设计 |
| 4.2.3 收敛性分析 |
| 4.3 基于非奇异终端滑模变结构姿态环滑模控制器研究 |
| 4.3.1 非奇异终端滑模控制基本原理 |
| 4.3.2 非奇异终端滑模控制律的设计 |
| 4.3.3 收敛性分析 |
| 4.4 基于观测器的非奇异终端滑模控制算法的改进 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 软硬件设计及样机测试 |
| 5.1 增稳云台控制器的方案叙述 |
| 5.2 硬件系统设计 |
| 5.2.1 主控模块硬件设计 |
| 5.2.2 运动检测模块设计 |
| 5.2.3 电机驱动模块设计 |
| 5.3 软件系统设计 |
| 5.4 姿态控制算法仿真分析仿真分析 |
| 5.4.1 阶跃信号仿真及跟踪性能分析 |
| 5.4.2 正弦信号仿真及跟踪性能分析 |
| 5.4.3 基于干扰观测器非奇异终端滑模控制器性能分析 |
| 5.5 样机及测试结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的科研成果 |
四、直升机动稳定性分析和增稳系统控制律设计（论文参考文献）
- [1]倾转旋翼无人机控制系统关键技术研究[D]. 陈在斌. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(03)
- [2]无人直升机编队飞行控制技术研究[D]. 桂洲. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [3]小型无人直升机飞行控制律设计与优化方法研究[D]. 刘松源. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [4]直升机/发动机一体化建模研究[D]. 卫圆. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [5]一种复合推力高速直升机操纵及控制技术研究[D]. 林李李. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [6]新型共轴无人直升机飞行控制技术研究[D]. 周炎. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [7]民用直升机安全监控与预警飞行模拟技术研究[D]. 徐于松. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [8]无人直升机吊挂协调控制策略研究[D]. 董睿. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [9]无人直升机吊挂系统鲁棒减摆控制技术[D]. 何荣荣. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [10]小型三轴机载云台增稳控制与实现[D]. 刘春光. 黑龙江大学, 2019(02)