第1章
飞控系统概述
基本概念、发展历程、核心组成与功能
入门系统
第2章
坐标系与姿态表示
地心/地理/机体坐标系、欧拉角、四元数、DCM
数学姿态
第3章
飞行动力学基础
刚体运动方程、气动力/力矩、重力与推力模型
动力学建模
第4章
传感器原理与建模
IMU、磁力计、GPS/RTK、气压计原理与误差模型
传感器IMU
第5章
状态估计与滤波
卡尔曼滤波、EKF、UKF、互补滤波
滤波估计
第6章
姿态解算算法
四元数更新、Mahony、Madgwick滤波
姿态算法
第7章
位置与速度估计
GPS/INS组合导航、VIO基础
导航融合
第8章
执行器建模
电机、舵机、螺旋桨数学模型与响应特性
执行器建模
第9章
控制理论基础回顾
PID、根轨迹、频域分析、状态空间法
控制理论
第10章
PID控制器设计
姿态PID、位置PID、串级PID结构与参数影响
PID调参
第11章
内环与外环设计
角速度环、姿态环、位置环带宽分配与设计原则
环路设计
第12章
控制分配
混控矩阵、饱和处理、最优控制分配
混控分配
第13章
线性二次型调节器 (LQR)
LQR原理、权重矩阵选取、飞控应用
最优LQR
第14章
模型预测控制 (MPC)
MPC基本原理、轨迹跟踪、计算效率
MPC预测
第15章
鲁棒控制基础
H∞控制、μ综合、滑模控制简介
鲁棒滑模
第16章
自适应控制
MRAC、自校正控制、飞控应用
自适应MRAC
第17章
非线性控制
反步法、反馈线性化、非线性动态逆
非线性反步
第18章
系统辨识
时域/频域辨识、飞行数据采集与模型验证
辨识数据
第19章
仿真环境搭建
MATLAB/Simulink、PX4 SITL、Gazebo+ROS
仿真SITL
第20章
硬件在环仿真 (HIL)
HIL架构、实时系统、接口与测试
HIL实时
第21章
调参方法论
手动调参、自动优化 (遗传/贝叶斯)
调参优化
第22章
飞行测试与数据采集
试飞流程、数据记录、安全注意事项
试飞安全
第23章
故障诊断与容错控制
传感器故障检测、执行器重构、安全降落
容错故障
第24章
风场干扰与抑制
阵风模型、风扰观测器、前馈补偿
抗风观测
第25章
多旋翼飞控专题
多旋翼动力学、控制分配、调参案例
多旋翼案例
第26章
固定翼飞控专题
纵向/横航向控制、增稳系统、自动着陆
固定翼着陆
第27章
VTOL飞控
过渡段控制、模式切换逻辑
VTOL过渡
第28章
编队飞行控制
领航-跟随、一致性理论、避碰策略
编队协同
第29章
飞控软件架构
PX4/ArduPilot架构、任务调度、MAVLink
软件MAVLink
第30章
未来趋势与前沿
AI飞控、UTM、自主飞行挑战
前沿AI