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无人飞行器抗扰控制与风场适应

共计 30 章节
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01
课程导入与全局认知
目标=无人飞行器抗扰控制与风场适应的… · 技术边界 · 典型任务场景
课程导入全局认知
02
风场与大气扰动基础
目标=平均风 · 阵风 · 湍流
风场大气扰动基础
03
无人飞行器动力学建模
目标=六自由度刚体模型 · 气动力与力矩模型 · 风场相对速度表示
无人飞行器动力学…目标=六自由度刚…
04
风场扰动建模与仿真环境
目标=Dryden与von Karm… · 离散阵风模型 · 风场空间相关性
风场扰动建模仿真环境
05
抗扰控制问题描述
目标=扰动分类 · 匹配与非匹配扰动 · 风场不确定性
抗扰控制问题描述目标=扰动分类
06
传感器与风场感知
目标=空速 · 地速 · 迎角侧滑角
传感器风场感知
07
风场估计与辨识方法
目标=基于卡尔曼滤波 · 扩展卡尔曼滤波 · 无迹卡尔曼滤波
风场估计辨识方法
08
经典抗扰控制方法
目标=PID · 增益调度 · 前馈补偿
经典抗扰控制方法PID
09
自抗扰控制（ADRC）
目标=跟踪微分器 · 扩张状态观测器 · 非线性状态误差反馈
ADRC自抗扰控制
10
滑模变结构抗扰控制
目标=滑模面设计 · 趋近律 · 抖振抑制
滑模变结构抗扰控…目标=滑模面设计
11
H∞与鲁棒控制
目标=混合灵敏度设计 · 结构奇异值 · 不确定性建模
H∞鲁棒控制
12
模型预测控制（MPC）
目标=预测模型 · 滚动优化 · 约束处理
MPC模型预测控制
13
自适应控制与风场适应
目标=模型参考自适应 · 自校正调节 · 参数自适应律设计
自适应控制风场适应
14
智能抗扰控制方法
目标=神经网络 · 模糊逻辑 · 强化学习在风场扰动补偿与自适应控制中…
智能抗扰控制方法目标=神经网络
15
多源扰动复合抑制
目标=风场 · 模型不确定性 · 执行机构故障
多源扰动复合抑制目标=风场
16
固定翼无人飞行器抗扰控制实战
目标=纵向与横航向风扰抑制 · 阵风减缓 · 着陆段风切变应对与控制器实现
固定翼无人飞行器…目标=纵向
17
多旋翼无人飞行器抗扰控制实战
目标=悬停与轨迹跟踪中的风扰抑制 · 姿态与位置环抗扰设计 · 户外飞行验证
多旋翼无人飞行器…目标=悬停
18
垂直起降无人飞行器过渡段抗扰控制
目标=过渡飞行中的风场敏感性问题 · 控制模式切换与扰动补偿策略
垂直起降无人飞行…目标=过渡飞行
19
风场适应轨迹规划与制导
目标=考虑风场影响的路径规划 · 能量最优制导 · 风场自适应航迹跟踪与动态避障
风场适应轨迹规划制导
20
编队与集群风场适应
目标=多机风场估计共享 · 编队保持中的扰动抑制 · 分布式抗扰控制与协同风场适应
编队集群风场适应
21
抗扰控制中的执行机构约束
目标=舵面饱和 · 转速限制 · 故障重构
抗扰控制执行机构约束
22
风洞与飞行试验方法
目标=风洞试验设计 · 外场飞行测试 · 风场测量
风洞飞行试验方法
23
仿真验证与硬件在环测试
目标=风场扰动仿真 · 控制器快速原型 · 硬件在环平台搭建与典型场景测试
仿真验证硬件
24
抗扰控制性能评估与对比
目标=频域与时域指标 · 鲁棒性度量 · 风场适应能力评价
抗扰控制性能评估对比
25
工程实现与实时性
目标=嵌入式控制器实现 · 计算资源约束 · 代码生成
工程实现实时性
26
安全性与容错抗扰控制
目标=风场突变下的安全边界 · 故障检测与诊断 · 容错控制与应急返航策略
安全性容错抗扰控制
27
典型应用案例一
目标=物流无人机风场适应配送任务 · 从需求分析 · 控制器设计到外场飞行验证
典型应用案例一目标=物流无人机…
28
典型应用案例二
目标=农业植保无人机低空风扰抑制与精… · 涵盖风场估计与抗扰实现
典型应用案例二目标=农业植保无…
29
典型应用案例三
目标=侦察无人机长航时风场适应飞行 · 涉及能耗优化 · 抗风航迹规划与鲁棒控制
典型应用案例三目标=侦察无人机…
30
课程总结与前沿展望
目标=核心方法回顾 · 开放问题 · 学习迁移建议
课程总结前沿展望