01
横滚控制概述
多旋翼横滚运动原理 · 控制重要性 · 课程目标与学习路径
入门概览
02
动力学基础
刚体动力学模型 · 横滚力矩与推力 · 坐标系定义与转换
核心建模
03
传感器与状态估计
IMU原理 · 陀螺仪/加速度计 · 互补滤波与卡尔曼滤波入门
感知滤波
04
经典PID控制
PID原理 · 角/角速率双环 · Ziegler-Nichols整定
基础调参
05
PID参数影响分析
P/I/D项影响 · 超调与稳态误差 · 实际调参经验
深入实战
06
前馈控制
前馈原理 · 基于模型补偿 · 前馈+反馈协同设计
增强响应
07
串级控制深入
内环角速率/外环角度 · 带宽分离 · 鲁棒性分析
结构鲁棒
08
自抗扰控制 (ADRC)
ADRC思想 · 扩张状态观测器 · 横滚通道实现
先进抗扰
09
滑模控制
滑模原理 · 横滚滑模面设计 · 抖振抑制方法
鲁棒非线性
10
模型预测控制 (MPC)
MPC原理 · 预测模型 · 约束处理与实时优化
优化预测
11
LQR最优控制
线性二次型调节器 · 状态空间模型 · Q/R权重选取
最优状态空间
12
H∞鲁棒控制
H∞理论 · 不确定性建模 · 鲁棒性能优化
鲁棒频域
13
自适应控制
MRAC · 自校正控制 · 横滚自适应应用
自适应在线
14
神经网络控制
神经网络基础 · NN横滚控制器 · 在线学习
AI学习
15
模糊控制
模糊逻辑 · 横滚模糊规则 · 模糊PID混合
智能规则
16
增益调度控制
增益调度原理 · 飞行状态调度 · 平滑切换
调度变增益
17
时延补偿
时延来源 · Smith预估器 · 稳定性影响
时延补偿
18
抗饱和与积分限幅
执行器饱和 · windup现象 · 抗饱和补偿器
工程限幅
19
非线性补偿
多旋翼非线性 · 反步法 · 非线性动态逆
非线性反步
20
扰动观测器
DOB原理 · 横滚扰动抑制 · 能力分析
观测抑制
21
频率域分析
频域响应 · 伯德图 · 带宽与相位裕度
频域分析
22
时域分析
阶跃响应指标 · 上升/调节时间 · 超调优化
时域性能
23
硬件在环仿真 (HIL)
HIL架构 · 实时平台 · 横滚控制器验证
仿真硬件
24
软件在环仿真 (SIL)
SIL环境 · MATLAB/Simulink · PX4/ArduPilot测试
仿真软件
25
实飞测试方法
测试流程 · 安全注意事项 · 数据记录与分析
实验实飞
26
参数辨识
系统辨识 · 飞行数据驱动 · 频域辨识方法
辨识建模
27
故障容错控制
执行器故障模型 · 故障检测隔离 · 重构控制
安全容错
28
风场扰动抑制
阵风模型 · 风扰观测补偿 · 自适应抗风
抗风环境
29
性能评估指标
ISE/IAE/ITAE · 控制能量 · 综合评价
评价指标
30
前沿趋势与展望
机器学习飞控 · 事件触发控制 · 未来方向
前沿趋势