01
轨迹控制概述
飞行器动力学基础 · 坐标系定义 · 控制算法工程化全流程概览
入门框架
02
坐标系与姿态表示
欧拉角 · 四元数 · 旋转矩阵 · 坐标系转换实战
数学核心
03
传感器融合基础
IMU原理 · 加速度计/陀螺仪模型 · 卡尔曼滤波入门
估计滤波
04
状态估计与滤波
扩展卡尔曼滤波(EKF) · 无迹卡尔曼滤波(UKF) · 粒子滤波对比
进阶非线性
05
轨迹规划基础
路径规划 vs 轨迹规划 · 时间参数化 · B样条曲线生成
规划曲线
06
最小加加速度轨迹
Minimum Snap轨迹生成原理 · 闭式求解 · 约束处理
优化闭式
07
硬约束轨迹优化
走廊约束 · 动力学约束 · 凸优化求解器(CVXOPT/OSQP)应用
凸优化工程
08
软约束轨迹优化
惩罚函数法 · 障碍物势函数 · 非线性优化求解
非线性避障
09
MPC控制基础
模型预测控制原理 · 线性MPC推导 · QPsolver调用
MPC线性
10
非线性MPC
NMPC框架 · 实时迭代算法 · ACADO/CasADi工具链
NMPC实时
11
鲁棒MPC
不确定性建模 · Tube-MPC · 随机MPC概念
鲁棒不确定
12
PID控制工程化
位置环/速度环/姿态环 · 参数整定方法 · 抗积分饱和
经典调试
13
LQR控制
线性二次型调节器 · Riccati方程求解 · LQR与PID对比
最优状态反馈
14
反步法控制
Backstepping原理 · 严反馈系统设计 · 自适应反步法
非线性递推
15
滑模控制
滑模面设计 · 趋近律 · 抖振抑制方法
鲁棒变结构
16
自适应控制
模型参考自适应(MRAC) · 自校正控制 · 参数估计
自适应在线
17
神经网络控制
RBF网络 · NN逼近 · 自适应NN控制器设计
智能逼近
18
强化学习控制
DDPG · SAC算法 · 仿真环境搭建(Gym/PyBullet)
RL仿真
19
控制分配
过驱动系统 · 伪逆法 · 链式递增法 · 动态控制分配
冗余分配
20
故障容错控制
故障检测与隔离 · 控制重构 · 主动容错 vs 被动容错
安全容错
21
实时系统基础
RTOS概念 · 任务调度 · 优先级反转 · 锁与信号量
系统RTOS
22
代码生成与部署
MATLAB/Simulink Coder · Embedded Coder · 手写C++部署
部署代码生成
23
硬件在环仿真
HIL架构 · 实时目标机 · 信号调理 · 延迟补偿
HIL测试
24
软件在环仿真
SIL测试 · MIL测试 · 回归测试框架
SIL验证
25
通信协议
MAVLink · uORB · DDS · ROS2中间件对比
通信中间件
26
PX4/ArduPilot架构
飞行栈架构 · 模块解耦 · 自定义控制器插入
开源PX4
27
参数调优与日志分析
ULog解析 · FlightPlot · 参数动态调整
调试分析
28
安全性与冗余设计
软件看门狗 · 心跳机制 · 降级策略 · FMEA分析
安全冗余
29
适航与认证
DO-178C · MISRA-C · 代码标准 · 测试覆盖率
认证标准
30
综合实战
从零搭建四旋翼轨迹跟踪系统（规划+估计+控制+部署）
项目全栈