01
无人机动力学概述
从牛顿力学到多旋翼飞行原理，理解无人机为什么能飞。
基础入门
02
坐标系与坐标变换
地球坐标系、机体坐标系、欧拉角与四元数，搞懂旋转的数学本质。
数学核心
03
刚体运动学建模
位置、速度、加速度与角速度的关系，建立运动学方程。
运动学
04
刚体动力学建模
牛顿-欧拉方程，力与力矩如何影响无人机的运动。
动力学
05
电机与螺旋桨模型
电机转速与拉力、扭矩的关系，理解执行机构特性。
执行器
06
空气动力学基础
阻力、升力、力矩系数，以及它们对飞行的影响。
气动
07
四旋翼飞行器建模
十字型与X型布局的动力学方程推导。
多旋翼
08
六旋翼与八旋翼建模
冗余驱动与容错控制的基础模型。
冗余
09
固定翼无人机建模
升力、阻力、推力与重力平衡，纵向与横侧向运动。
固定翼
10
倾转旋翼机建模
过渡飞行模式的动力学挑战。
倾转VTOL
11
线性化方法
小扰动假设与泰勒展开，将非线性模型线性化。
线性化
12
状态空间模型
如何将动力学方程写成状态空间形式。
状态空间
13
传递函数模型
从状态空间到传递函数的转换与应用。
传递函数
14
模型辨识基础
最小二乘法与频域辨识，从数据中提取模型。
辨识
15
风场与扰动建模
阵风模型、紊流模型与外部扰动的影响。
扰动
16
传感器模型
IMU、GPS、气压计、光流的测量模型与噪声特性。
传感器
17
执行器动态模型
电机响应延迟、舵机动态与饱和特性。
执行器
18
刚体-柔性体耦合
考虑机架弹性振动的动力学模型。
柔性
19
多无人机编队模型
领航-跟随法与虚拟结构法的动力学描述。
编队
20
无人机-负载耦合模型
挂载负载对动力学特性的影响。
负载
21
仿真环境搭建
MATLAB/Simulink与Gazebo中的模型实现。
仿真
22
参数化建模技巧
模块化设计，让模型易于调试与复用。
模块化
23
模型验证方法
开环响应对比、闭环仿真与实飞数据校验。
验证
24
模型简化技巧
降阶模型与主导极点分析。
简化
25
不确定性建模
参数摄动、未建模动态与鲁棒性分析。
鲁棒
26
故障建模
单电机失效、传感器故障下的动力学变化。
故障
27
水空跨介质无人机建模
密度变化与介质切换的动力学。
跨介质
28
高速飞行与可压缩效应
马赫数对气动参数的影响。
高速
29
机器学习辅助建模
神经网络辨识与混合模型。
AI辨识
30
模型在控制设计中的应用
从模型到PID、LQR、MPC的桥梁。
控制应用