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航空、航天

固定翼无人机控制律和状态观测器的设计 : 仿真和试验

作者：(墨) A.T. 埃斯皮诺萨·弗雷尔 .

出版社：中国宇航出版社出版时间：2024-05-01

开本： 16开 页数： 219

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版权信息
内容简介
目录

固定翼无人机控制律和状态观测器的设计 : 仿真和试验版权信息

ISBN：9787515923826
条形码：9787515923826 ; 978-7-5159-2382-6
装帧：精装
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
工业技术
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航空、航天

固定翼无人机控制律和状态观测器的设计 : 仿真和试验内容简介

本书简要介绍了无人机的分类及固定翼无人机的非军事应用, 以及控制系统和状态观测器的一般描述, 阐述了固定翼无人机飞行的空气动力学原理、固定翼无人机的运动方程, 包含设计线性和非线性控制律以及状态观测器的气动模型, 论述了线性和非线性控制器的设计以及仿真结果、线性和非线性状态观测器的设计及仿真结果, *后介绍了线性和非线性控制律及状态观测器的飞行试验结果。

固定翼无人机控制律和状态观测器的设计 : 仿真和试验目录

第1章引言 1.1 无人机分类 1.2 固定翼无人机的非军事应用 1.3 固定翼无人机的控制系统 1.4 固定翼无人机状态观测器第2章空气动力学基础 2.1 空气动力学基本原理 2.1.1 基本大气 2.1.2 大气压强 2.1.3 标准大气模型 2.1.4 大气温度 2.1.5 大气密度 2.1.6 机翼 2.1.7 伯努利定理 2.1.8 压心 2.2 飞行中的作用力 2.2.1 阻力 2.2.2 推力 2.2.3 升力 2.3 机体坐标系 2.3.1 飞机操纵面 2.3.2 飞机结构 2.4 小结第3章固定翼无人机运动方程 3.1 固定翼无人机的控制面 3.2 固定翼无人机常用坐标系 3.3 固定翼无人机的状态变量 3.4 刚体的运动 3.5 运动学模型 3.6 固定翼无人机的解耦模型 3.6.1 纵向（俯仰）运动 3.6.2 横侧向运动 3.6.3 变量的替换 3.7 小结第4章线性控制器 4.1 PD和PID控制器 4.2 LQR控制器 4.3 具有离散卡尔曼滤波器的LQR控制器 4.4 小结第5章非线性控制器 5.1 嵌套饱和控制器 5.2 反步控制器 5.3 滑模控制器 5.4 带滑动模态的嵌套饱和控制器 5.5 具有二阶滑模的嵌套饱和控制器 5.6 含高阶滑模的嵌套饱和控制器 5.7 滑模反步控制器 5.8 二阶滑模反步控制器 5.9 高阶滑模反步控制器 5.10 基于滑模理论梯度法的MIT规则 5.11 小结第6章状态观测器 6.1 控制理论中的状态观测器概念和应用 6.2 互补滤波器 6.3 滑模观测器 6.3.1 滑模面 6.3.2 剪切效应和滑动面 6.3.3 系统阻尼 6.4 非线性扩展状态观测器 6.5 反步观测器 6.6 观测器仿真结果 6.6.1 带观测器的PD控制器 6.6.2 带观测器的反步控制器 6.6.3 带观测器的滚转通道PD控制仿真 6.6.4 带观测器的偏航通道PD控制仿真 6.6.5 带观测器的高度PD控制仿真 6.6.6 带观测器的滚转通道反步控制仿真 6.6.7 带观测器的偏航通道反步控制仿真 6.6.8 带观测器的高度反步控制仿真 6.7 小结第7章试验机及试验结果 7.1 试验平台 7.2 电机和舵机 7.3 惯性测量单元（IMU） 7.4 电台 7.5 光耦合模块 7.6 微控制器和高度计 7.7 Rabbit 6000微处理器 7.8 锂电池 7.9 线性/非线性控制器试验结果 7.9.1 PD控制器 7.9.2 PID控制器 7.9.3 LQR控制器 7.9.4 含离散卡尔曼滤波器的LQR控制器 7.9.5 反步控制器 7.10 线性和非线性观测器试验结果 7.10.1 Luenberger观测器+PD控制 7.10.2 滑模观测器（SMO）+PD控制 7.10.3 NESO（非线性扩展状态观测器）+PD控制 7.10.4 SMO（滑模状态观测器）+反步控制 7.10.5 NESO（非线性扩展状态观测器）+反步控制 7.11 小结附录A 数学基础附录B 运动学和动力学基础附录C Lyapunov稳定性附录D 线性/非线性控制器基础附录E 离散卡尔曼滤波器附录F 线性/非线性控制器（嵌入式系统程序）附录G 线性/非线性状态观测器（嵌入式系统程序）附录H MATLAB程序附录I 高度计程序参考文献

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