輕型無人直升機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐（上）

第1章 緒論
1．1 輕型無人直升機(jī)發(fā)展簡史及概述
1．1．1 輕型無人直升機(jī)
1．1．2 研究技術(shù)難點(diǎn)及控制方法
1．1．3 無人直升機(jī)常用建模與辨識(shí)方法
1．1．4 直升機(jī)的基本理論
1．2 直升機(jī)旋翼氣動(dòng)特性
1．2．1 直升機(jī)的組成
1．2．2 旋翼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1．2．3 旋翼的類型
1．2．4 旋翼基本參數(shù)
1．2．5 旋翼基本空氣動(dòng)力特性
1．3 槳葉的揮舞運(yùn)動(dòng)
1．3．1 垂直飛行的均勻揮舞
1．3．2 前飛時(shí)的周期揮舞
1．3．3 揮舞系數(shù)的物理解釋
第2章 輕型無人直升機(jī)的基本特性
2．1 引言
2．2 相關(guān)坐標(biāo)系及特征角度
2．2．1 地面坐標(biāo)系
2．2．2 機(jī)體坐標(biāo)系
2．2．3 速度軸系及迎角和側(cè)滑角
2．2．4 槳軸系
2．2．5 各坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
2．2．6 作用于直升機(jī)上的氣動(dòng)力
2．3 輕型無人直升機(jī)系統(tǒng)原理
2．3．1 主旋翼操縱機(jī)構(gòu)
2．3．2 陀螺儀和尾槳
2．3．3 油門控制
2．3．4 舵機(jī)
2．4 基本動(dòng)力學(xué)模型
2．5 主旋翼系統(tǒng)
2．5．1 主旋翼力和力矩
2．5．2 Bell-Hiller穩(wěn)定小翼
2．5．3 主旋翼系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性
2．6 尾旋翼系統(tǒng)
2．6．1 尾旋翼力和力矩
2．6．2 偏航阻尼器
2．6．3 尾旋翼系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
2．7 輔助機(jī)體部件
2．7．1 動(dòng)力系統(tǒng)
2．7．2 機(jī)身和尾翼
2．8 動(dòng)力學(xué)模型結(jié)構(gòu)
第3章 輕型無人機(jī)運(yùn)動(dòng)方程
3．1 直升機(jī)的穩(wěn)定性與操縱性
3．1．1 縱向靜穩(wěn)定性
3．1．2 航向靜穩(wěn)定性
3．1．3 橫滾靜穩(wěn)定性
3．1．4 直升機(jī)的阻尼特性
3．1．5 直升機(jī)的操縱性
3．2 微小型無人直升機(jī)懸停狀態(tài)的配平計(jì)算
3．2．1 懸停狀態(tài)的平衡方程
3．2．2 懸停狀態(tài)的配平計(jì)算
3．2．3 配平結(jié)果驗(yàn)證和分析
3．3 直升機(jī)的平衡動(dòng)力學(xué)
3．3．1 直升機(jī)的平衡方程
3．3．2 直升機(jī)懸停時(shí)的平衡
3．3．3 直升機(jī)平飛時(shí)的平衡
3．4 直升機(jī)運(yùn)動(dòng)方程
3．4．1 全量運(yùn)動(dòng)方程
3．4．2 小擾動(dòng)線性化方程
3．4．3 自然直升機(jī)性能分析
3．5 小型無人直升機(jī)動(dòng)力學(xué)建模及物理特性分析
3．5．1 直升機(jī)增穩(wěn)動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)
3．5．2 數(shù)學(xué)模型的建立
3．5．3 增穩(wěn)動(dòng)力學(xué)的狀態(tài)空間模型
3．5．4 小型直升機(jī)增穩(wěn)動(dòng)力學(xué)的結(jié)構(gòu)
3．5．5 關(guān)于增穩(wěn)動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)模型的物理分析
第4章 敏感裝置實(shí)驗(yàn)原理
4．1 ADIS16350簡介
4．2 XW-IMU7200簡介
4．3 慣性器件指標(biāo)及其測試方法
4．3．1 陀螺儀指標(biāo)體系
4．3．2 加速度計(jì)指標(biāo)體系
4．3．3 慣性器件的測試方法
4．4 慣性器件誤差模型
4．4．1 陀螺儀誤差模型
4．4．2 加速度計(jì)誤差模型
4．4．3 慣性器件隨機(jī)漂移模型
4．5 三軸加速度計(jì)標(biāo)定方法
4．5．1 標(biāo)定原理
4．5．2 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)流程
4．5．3 六位置法標(biāo)定系數(shù)的計(jì)算
4．5．4 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
4．6 三軸陀螺標(biāo)定方法
4．6．1 標(biāo)定原理
4．6．2 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)流程
4．6．3 標(biāo)定注意事項(xiàng)
4．6．4 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
4．7 捷聯(lián)慣導(dǎo)解算方法
4．7．1 捷聯(lián)慣導(dǎo)解算原理
4．7．2 捷聯(lián)矩陣的求取
4．7．3 導(dǎo)航方程及其計(jì)算流程
4．7．4 小結(jié)
第5章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)原理
5．1 空氣舵工作原理
5．1．1 指標(biāo)與要求
5．1．2 舵機(jī)
5．2 舵系統(tǒng)響應(yīng)測試原理
5．2．1 時(shí)域響應(yīng)法
5．2．2 頻域響應(yīng)法
5．2．3 舵系統(tǒng)傳遞函數(shù)及其特性分析
5．3 舵系統(tǒng)性能測試實(shí)驗(yàn)
5．3．1 舵系統(tǒng)極性測試
5．3．2 舵機(jī)模型的時(shí)域響應(yīng)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)
5．3．3 舵機(jī)模型的頻域響應(yīng)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)
第6章 頻域響應(yīng)辨識(shí)
6．1 系統(tǒng)辨識(shí)基礎(chǔ)
6．2 系統(tǒng)辨識(shí)的方法
6．3 CIFER介紹
6．4 掃頻實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
6．4．1 傳遞函數(shù)對象選擇
6．4．2 實(shí)驗(yàn)流程與步驟
6．4．3 數(shù)據(jù)預(yù)處理
6．5 CIFER建模實(shí)現(xiàn)
6．6 對象辨識(shí)分析
6．6．1 辨識(shí)結(jié)果及驗(yàn)證
6．6．2 特征根與穩(wěn)定性分析
6．6．3 頻率特性分析
6．6．4 分析結(jié)果總結(jié)
第7章 飛行控制律設(shè)計(jì)
7．1 對象特性分析
7．1．1 開環(huán)穩(wěn)定性
7．1．2 耦合性
7．1．3 頻率特性
7．2 增穩(wěn)控制律設(shè)計(jì)
7．2．1 俯仰通道增穩(wěn)控制律設(shè)計(jì)
7．2．2 滾轉(zhuǎn)通道增穩(wěn)控制律設(shè)計(jì)
7．2．3 三種增穩(wěn)方案對比
7．3 姿態(tài)控制律設(shè)計(jì)
7．3．1 俯仰角控制律設(shè)計(jì)
7．3．2 滾轉(zhuǎn)角控制律設(shè)計(jì)
7．4 基于姿態(tài)角阻尼內(nèi)回路的位置控制律設(shè)計(jì)
7．4．1 控制結(jié)構(gòu)
7．4．2 控制參數(shù)設(shè)計(jì)
7．5 基于姿態(tài)角指令內(nèi)回路的位置控制律設(shè)計(jì)
7．5．1 控制結(jié)構(gòu)
7．5．2 控制參數(shù)設(shè)計(jì)
7．6 基于角速率阻尼內(nèi)回路的位置控制律設(shè)計(jì)
7．6．1 控制結(jié)構(gòu)
7．6．2 控制參數(shù)設(shè)計(jì)
7．7 基于地速控制的位置控制律設(shè)計(jì)
7．7．1 控制結(jié)構(gòu)
7．7．2 控制參數(shù)設(shè)計(jì)
7．8 四種位置控制方案對比
7．8．1 控制結(jié)構(gòu)對比
7．8．2 控制效果對比
7．9 高度控制
7．9．1 控制需求分析
7．9．2 控制律設(shè)計(jì)
7．10 航向控制
7．10．1 控制需求分析
7．10．2 控制結(jié)構(gòu)
7．10．3 控制律設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)