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多旋翼飞行器姿态与位置控制

共计 30 章节
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01
课程导入与多旋翼控制全景
目标=多旋翼飞行器姿态与位置控制的研… · 核心问题 · 典型应用场景
课程导入多旋翼控制全景
02
多旋翼飞行器运动学建模
目标=坐标系定义 · 旋转矩阵 · 欧拉角
多旋翼飞行器运动…目标=坐标系定义
03
多旋翼飞行器动力学建模
目标=刚体动力学 · 牛顿-欧拉方程 · 旋翼升力与反扭矩
多旋翼飞行器动力…目标=刚体动力学
04
多旋翼飞行器模型线性化与解耦
目标=悬停点附近线性化 · 小扰动假设 · 通道耦合分析
多旋翼飞行器模型…解耦
05
姿态控制基础与PID方法
目标=姿态误差定义 · 串级PID结构 · 角速度环与角度环设计
PID姿态控制基础
06
位置控制基础与PID方法
目标=位置误差与速度误差 · 位置环与速度环设计 · 轨迹跟踪PID
PID位置控制基础
07
姿态与位置串级控制架构
目标=外环位置控制 · 内环姿态控制 · 指令生成与限幅
姿态位置串级控制架构
08
多旋翼状态估计与传感器融合
目标=IMU · 磁力计 · 气压计
多旋翼状态估计传感器融合
09
姿态控制中的非线性方法
目标=反馈线性化 · 滑模控制 · 反步法在姿态控制中的应用
姿态控制非线性方法
10
位置控制中的非线性与鲁棒方法
目标=滑模位置控制 · 反步位置控制 · H∞控制
位置控制非线性
11
多旋翼轨迹生成与跟踪控制
目标=微分平坦性 · 最小snap轨迹 · 多项式轨迹
多旋翼轨迹生成跟踪控制
12
多旋翼自主起降与定点控制
目标=起飞判定 · 着陆检测 · 地面效应
多旋翼自主起降定点控制
13
多旋翼避障与路径规划中的控制接口
目标=全局与局部规划 · 避障策略 · 速度指令与姿态指令接口
多旋翼避障路径规划
14
多旋翼编队飞行与协同控制
目标=编队队形保持 · 一致性算法 · 领航-跟随结构
多旋翼编队飞行协同控制
15
多旋翼负载与变质量系统控制
目标=挂载检测 · 重心变化 · 负载摆动抑制
多旋翼负载变质量系统控制
16
多旋翼容错与安全控制
目标=执行器故障检测 · 传感器故障容错 · 控制重构
多旋翼容错安全控制
17
多旋翼姿态与位置控制仿真
目标=MATLAB/Simulink… · 模型实现 · 控制器验证与性能评估
多旋翼姿态位置控制仿真
18
多旋翼半实物仿真与硬件在环测试
目标=PX4/ArduPilot S… · HIL平台 · 传感器模拟
多旋翼半实物仿真硬件
19
多旋翼飞控软件架构与实时实现
目标=PX4/ArduPilot架构 · 控制模块划分 · 任务调度
多旋翼飞控软件架…实时实现
20
多旋翼参数辨识与模型校准
目标=频域辨识 · 时域辨识 · 旋翼动力学参数估计
多旋翼参数辨识模型校准
21
多旋翼姿态控制实战
目标=从传感器校准到姿态环调参 · 完成真实飞行器的稳定悬停与姿态机动飞…
多旋翼姿态控制实…目标=从传感器校…
22
多旋翼位置控制实战
目标=GPS/光流定位下的定点悬停 · 航点飞行与轨迹跟踪实验 · 分析定位误差与控制性能
多旋翼位置控制实…GPS
23
多旋翼抗风扰与鲁棒飞行实验
目标=风扰建模 · 扰动观测器 · 抗风控制参数调整与户外飞行验证
多旋翼抗风扰鲁棒飞行实验
24
多旋翼高速飞行与敏捷机动控制
目标=大姿态角飞行 · 推力矢量分配 · 非线性控制与高速轨迹跟踪挑战
多旋翼高速飞行敏捷机动控制
25
多旋翼视觉伺服与视觉定位控制
目标=视觉里程计 · VIO · 目标检测与视觉伺服控制
多旋翼视觉伺服视觉定位控制
26
多旋翼自主导航与任务控制
目标=任务规划 · 状态机 · 行为树
多旋翼自主导航任务控制
27
多旋翼集群控制与分布式估计
目标=分布式姿态与位置估计 · 编队控制 · 通信拓扑与集群飞行实验
多旋翼集群控制分布式估计
28
多旋翼控制中的机器学习方法
目标=神经网络补偿 · 强化学习姿态控制 · 学习与模型结合的控制策略及安全性讨论
多旋翼控制机器学习方法
29
多旋翼适航与控制性能评估
目标=控制性能指标 · 飞行品质 · 适航要求
多旋翼适航控制性能评估
30
课程综合项目与前沿展望
目标=综合运用姿态与位置控制完成自主… · 总结关键技术并展望未来发展方向
课程综合项目前沿展望