01
PID控制基础
从火箭姿态控制问题引出PID，比例、积分、微分的物理意义。
核心概念入门
02
火箭动力学模型
刚体转动模型、欧拉角与四元数、简化俯仰通道模型。
建模刚体
03
仿真环境搭建
Python + NumPy + Matplotlib 搭建简易六自由度仿真器。
仿真Python
04
P控制器调优
比例增益对系统响应的影响，临界稳定与稳态误差。
P控制整定
05
PI控制器调优
积分项消除静差，积分饱和问题与抗积分饱和策略。
积分抗饱和
06
PD控制器调优
微分项抑制超调，噪声放大问题与低通滤波。
微分滤波
07
Ziegler-Nichols整定法
临界比例度法，经典PID参数整定。
整定ZN法
08
Cohen-Coon整定法
适用于自衡对象的PID整定方法。
自衡整定
09
Chien-Hrones-Reswick整定
无自衡对象PID参数整定法。
无自衡CHR
10
频域分析法
Bode图与Nyquist判据，相位裕度与幅值裕度。
频域稳定性
11
根轨迹法
闭环极点位置与系统动态特性的关系。
根轨迹极点
12
极点配置法
基于状态反馈的控制器设计。
状态反馈配置
13
LQR最优控制
线性二次型调节器，权重矩阵Q和R的选取。
最优LQR
14
LQG控制
LQR + Kalman滤波器，处理噪声与不确定性。
LQGKalman
15
H∞鲁棒控制
结构化不确定性建模，混合灵敏度问题。
鲁棒H∞
16
滑模控制
变结构控制，抖振抑制方法。
滑模抖振
17
自适应控制
模型参考自适应控制(MRAC)，自校正控制。
自适应MRAC
18
模糊PID控制
模糊规则库设计，隶属度函数优化。
模糊规则
19
神经网络PID
BP神经网络参数自整定，RBF网络补偿。
神经网络自整定
20
增益调度PID
根据飞行阶段切换PID参数，平滑过渡策略。
调度切换
21
抗饱和技术
积分分离、条件积分、变增益积分。
抗饱和积分
22
前馈补偿
基于模型的前馈控制，加速度前馈与角速度前馈。
前馈补偿
23
时间延迟补偿
Smith预估器，内模控制(IMC)。
延迟Smith
24
多变量解耦控制
相对增益阵列(RGA)，对角矩阵解耦。
解耦MIMO
25
执行器特性建模
舵机响应延迟、死区、饱和非线性。
执行器非线性
26
传感器融合
IMU数据融合，互补滤波与Mahony滤波。
IMU滤波
27
硬件在环仿真
HIL测试平台搭建，实时性要求与延迟分析。
HIL实时
28
飞行试验数据分析
遥测数据解析，性能指标评估。
试飞数据分析
29
故障诊断与容错控制
传感器故障检测，执行器故障重构。
容错诊断
30
综合案例：全流程调优
从模型到飞控的全流程PID调优实战。
实战综合