多旋翼无人机系统与应用
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作者彭程,白越,田彦涛
出版社化学工业出版社
ISBN9787122351630
出版时间2020-06
装帧平装
开本16开
定价98元
货号1202068830
上书时间2024-07-11
商品详情
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目录
章绪论/1
参考文献/2
第2章多旋翼无人机的飞行原理与动力学建模/4
2.1多旋翼无人机的飞行原理/4
2.2多旋翼无人机的动力学建模/5
2.2.1坐标及坐标转换关系/5
2.2.2多旋翼无人机动力学方程/7
2.2.3多旋翼无人机运动学方程/9
2.2.4多旋翼无人机控制关系方程/10
2.2.5多旋翼无人机运动方程组/12
2.2.6多旋翼无人机的机动性能分析/13
2.3多旋翼无人机稳定飞行基本条件/17
2.3.1无人机硬件可靠性/17
2.3.2无人机软件可靠性/18
参考文献/19
第3章多旋翼无人机系统构成与实现/20
3.1执行单元/20
3.1.1螺旋桨/20
3.1.2电机与电调/20
3.2飞行控制系统/21
3.3地面站系统/23
3.4导航系统/25
3.5测控链路/26
3.5.1长距离遥控遥测装置/26
3.5.2高清无线数字视频发射机/26
3.5.3手持高清无线视频接收机/28
3.6多旋翼无人机系统自主控制体系结构/29
参考文献/30
第4章多旋翼无人机空气动力学/32
4.1概述/32
4.2低雷诺数下的多旋翼系统/33
4.2.1考虑空气黏度的旋翼气动理论计算/33
4.2.2考虑旋翼间干扰的多旋翼系统/36
4.2.3黏性效应和翼间干扰的影响/40
4.3数值模拟方法及验证/40
4.3.1旋翼数值模拟方法/41
4.3.2单旋翼数值模拟/46
4.3.3单旋翼实验验证/49
4.4共轴双旋翼单元气动特性分析/53
4.5非平面式双旋翼单元气动特性分析/64
4.5.1非平面双旋翼实验研究/64
4.5.2非平面双旋翼气动特性数值模拟/75
4.6非平面式双旋翼单元来流实验研究/84
4.6.1实验设计/84
4.6.2非平面旋翼实验结果分析/85
参考文献/98
第5章多旋翼无人机导航信息融合/100
5.1引言/100
5.2传感器特性分析与数据预处理/101
5.2.1传感器介绍与特性分析/101
5.2.2传感器误差分析与校正/104
5.3多旋翼无人机姿态信息融合/116
5.3.1非线性姿态角信息融合系统建模/117
5.3.2姿态信息融合算法设计/118
5.3.3姿态信息融合实验与分析/121
5.4多旋翼无人机位置、速度信息融合/124
5.4.1水平方向速度和位置信息融合/125
5.4.2垂直方向速度和位置信息融合/127
5.5低成本组合导航传感器特性分析与预处理/131
5.5.1组合导航传感器特性分析/132
5.5.2INS误差源分析及预处理/135
5.5.3磁力计/气压高度计/GNSS误差建模和预处理/141
5.6低成本组合导航信息融合/144
5.6.1组合导航信息算法选定/145
5.6.2高维数EKF算法设计/147
5.6.3组合导航EKF初始对准及方差自适应整定/155
5.6.4EKF-CPF动态容错算法/159
5.6.5组合导航EKF-CPF仿真设计与验证/161
5.6.6组合导航EKF-CPF算法实测分析/171
5.7多旋翼无人机状态感知/174
参考文献/178
第6章多旋翼无人机姿态稳定与航迹跟踪控制/180
6.1概述/180
6.2多旋翼无人机姿态稳定控制器设计与实验/180
6.2.1多旋翼无人机姿态稳定控制模型/181
6.2.2自适应径向基神经网络的反步滑模姿态稳定控制器设计/182
6.2.3自适应径向基神经网络的反步滑模姿态稳定控制仿真验证/187
6.3多旋翼无人机航迹跟踪控制器设计与实验/192
6.3.1自抗扰航迹跟踪控制器/192
6.3.2线性自抗扰航迹跟踪控制器/197
6.3.3倾斜转弯模式自主轨迹跟踪控制器/204
6.4多旋翼无人机姿态抗饱和控制器设计与实验/210
6.4.1无人机偏航静态抗饱和控制/211
6.4.2无人机偏航抗积分饱和控制/216
参考文献/229
第7章多旋翼无人机的故障容错控制/232
7.1概述/232
7.2多旋翼无人机执行单元的故障模型/233
7.2.1直流电动机的数学模型/233
7.2.2驱动电路板故障/237
7.2.3旋翼的升力模型/241
7.2.4执行单元升力故障模型/248
7.3十二旋翼无人机增益型故障容错控制/249
7.3.1增益型故障情况下十二旋翼无人机的数学模型/249
7.3.2十二旋翼无人机增益型故障检测算法设计/250
7.3.3多旋翼无人机增益型故障重构容错控制器设计/252
7.3.4十二旋翼无人机增益型故障容错控制仿真实验/255
7.3.5对比四旋翼无人机增益型故障容错控制/259
7.4十二旋翼无人机执行单元失效型故障容错控制/262
7.4.1四旋翼无人机故障下的动力学特性/263
7.4.2十二旋翼无人机的失效型故障下的动力学分析/264
7.4.3十二旋翼无人机失效型故障的故障检测算法/266
7.4.4十二旋翼无人机失效型故障容错控制仿真实验/267
7.5六旋翼无人机容错控制/268
7.5.1执行单元故障检测与诊断系统/268
7.5.2基于最优分类面的故障诊断算法/270
7.5.3基于扩展卡尔曼滤波算法的故障观测器/273
7.5.4自重构控制算法/281
参考文献/287
第8章多旋翼无人机载荷系统/289
8.1光电载荷云台设计/289
8.1.1光电载荷云台/289
8.1.2光电载荷云台静力学分析/289
8.1.3光电载荷云台振动分析/291
8.1.4光电载荷云台结构优化/294
8.1.5光电载荷云台控制系统设计/297
8.1.6光电载荷云台复合补偿控制方法/302
8.1.7系统设计与实验分析/326
8.2生物制剂投放装置设计/340
8.3农药喷洒装置设计/341
参考文献/343
第9章多旋翼无人机应用示范/345
9.1生物防治应用/345
9.1.1基于多旋翼无人机的智能投放系统应用示范/345
9.1.2基于多旋翼无人机的智能投放系统标准化操作流程/348
9.2精准农业应用/349
9.2.1多旋翼无人机光谱遥感系统/350
9.2.2水稻氮元素光谱实验分析/351
9.2.3水稻叶片信息获取与分析/355
9.2.4基于多旋翼无人机的遥感数据采集系统标准化操作流程/358
参考文献/359
索引/360
内容摘要
本书从技术与应用相结合的角度，系统地介绍了多旋翼无人机系统的基本理论、设计方法与应用示范。全书内容包括多旋翼无人机的基本概念、飞行原理与动力学建模、系统构成与实现、空气动力学、导航信息融合、姿态稳定与航迹跟踪控制、故障容错控制、载荷系统以及应用示范。本书适合多旋翼无人机领域的技术人员阅读，也可以作为高等院校无人机专业高年级本科生和研究生的教学参考。
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