四旋翼無人機自主控制技術

自主控制是實現四旋翼無人機能的關鍵技術，其涉及諸多內容，
本書主要圍繞四旋翼無人機建模與參數辨識、姿態抗擾控制、避障航跡規劃等內容展開研究。
針對四旋翼無人機建模與參數辨識，本書闡述了基於牛頓-歐拉公式建立四旋翼無人機數學模型的方法，
介紹了CIFER頻域算法，將其引入四旋翼模型參數的辨識中，並給出了具體步驟，得到了複雜程度適中、較為的系統模型。
針對四旋翼無人機姿態控制，本書引入了基於NLADRC的姿態解耦控制器，介紹了自抗擾控制的基本思想，
對非線性ADR行了線性化，設計了一種更為簡潔的基於LADRC的四旋翼無人機姿態控制器，並採用粒子群算行了參數整定。
針對避障航跡規劃問題，本書分別研究了單機、多機避障航跡規劃方法。
在單機離線避障航跡規劃方面，本書介紹了一種的人工蜂群算法，將其引入避障航跡規劃中，
得到了滿足四旋翼無人機性能約束的優航跡；在單機在線避障航跡規劃方面，介紹了HDSO-RRT算法，
將其引入避障航跡規劃中，該方法優化了算法規劃時間、航跡長度和轉彎角度等；
在多機編隊避障航跡規劃方面，本書研究了基於一致性和人工勢場的四旋翼無人機編隊避障航跡規劃方法，
所設計的控制協議實現了四旋翼無人機編隊隊形的生成和保持以及對障礙物的規避，同時可以避免編隊四旋翼無人機之間發生碰撞。

第1章概述
1.1四旋翼無人機研究現狀
1.1.1工程應用現狀
1.1.2理論研究現狀
1.2四旋翼無人機關鍵技術研究現狀
1.2.1建模辨識方法研究現狀
1.2.2姿態控制方法研究現狀
1.2.3避障航跡規劃研究現狀
第2章四旋翼無人機建模與參數辨識
2.1四旋翼無人機動力學建模
2.1.1參考坐標系
2.1.2姿態的描述與定義
2.1.3四旋翼無人機的結構及工作原理
2.1.4四旋翼無人機動力學模型
2.2基於CIFER的四旋翼無人機參數辨識方法
2.2.1CIFER辨識技術
2.2.2CIFER軟件辨識流程
2.2.3四旋翼無人機關鍵參數辨識
2.3本章小結
第3章基於自抗擾技術的無人機姿態控制方法
3.1基於NADRC的四旋翼無人機姿態控制方法
3.1.1 ADRC結構
3.1.2基於非線性自抗擾控制器的姿態解耦控制
3.1.3參數整定
3.1.4分析
3.2基於LADRC的四旋翼無人機姿態控制方法
3.2.1LADRC系統結構
3.2.2基於粒子群算法的控制器參數整定
3.2.3穩定性分析
3.2.4分析
3.3本章小結
第4章四旋翼無人機單機避障航跡規劃方法
4.1單機離線避障航跡規劃
4.1.1航跡規劃問題描述
4.1.2人工蜂群算法
4.1.3分析・
4.2基於HDSO-RRT算法的單機在線避障航跡規劃
4.2.1性能約束
4.2.2 RRT算法和人工勢場法簡介
4.2.3 RRT算法與人工勢場法比較
4. 2.4 HDSO-RRT Fz.
4.2.5分析・
4.3本章小結
第5章四旋翼無人機編隊避障航跡規劃方法
5.1圖論理論
5.1.1圖的相關定義
5.1.2圖的代數矩陣
5.2一致性理論分析
5.2.1一階模型一致性協議
5.2.2二階模型一致性協議
5.3一致性編隊問題描述
5.4勢場的建立
5.4.衡點的引力場
5.4.2四旋翼無人機編隊個體之間的斥力場
5.4.3障礙物產生的斥力場
5.5 四旋翼無人機編隊避障控制協議
5.6分析
5.6.1虛擬者懸停
5.6.2虛擬者盤旋
5.6.3編隊避障
5.7 本章小結
參考文獻