偏航控制算法 · 从入门到精通

📚 共计 30 章节

偏航控制概述

什么是偏航控制 · 应用场景（风电/无人机/机器人）· 课程大纲

坐标系与姿态表示

地理/机体坐标系 · 欧拉角(Yaw/Pitch/Roll) · 旋转矩阵

四元数基础

四元数定义 · 与欧拉角转换 · 优势分析

传感器基础

陀螺仪 · 加速度计 · 磁力计 · IMU介绍

传感器数据融合

互补滤波 · Mahony · Madgwick算法

偏航角测量

磁力计校准(硬铁/软铁) · 倾斜补偿 · 地磁偏角修正

GPS航向角计算 · GPS+IMU融合 · RTK高精度定位

卫星组合导航

PID控制基础

比例/积分/微分作用 · 参数整定方法

偏航PID控制器设计

单环PID · 串级PID(角度+角速度) · 抗积分饱和

偏航控制中的非线性问题

死区补偿 · 饱和限制 · 摩擦补偿

非线性工程

LQR控制理论

状态空间模型 · LQR原理 · 偏航应用

模型预测控制(MPC)

MPC基本原理 · 偏航优势 · 约束处理

自适应控制

MRAC · 自整定PID · 增益调度

自适应智能

H∞控制 · 滑模控制(SMC) · 鲁棒性设计

风力发电机偏航系统

偏航系统结构 · 风向标原理 · 对风策略

风力发电机偏航控制算法

经典PID · 智能偏航 · 偏航误差优化

无人机偏航控制

多旋翼动力学 · 偏航/横滚俯仰解耦 · 角速度控制

无人机飞控

无人机偏航控制高级话题

偏航-位置耦合 · 抗风扰 · 视觉辅助偏航

无人机进阶

机器人偏航控制

轮式运动学 · 差速偏航 · 阿克曼转向

机器人运动学

机器人偏航控制高级话题

SLAM偏航估计 · 路径跟踪 · 全向移动偏航

偏航控制中的滤波技术

卡尔曼(KF) · 扩展卡尔曼(EKF) · 无迹卡尔曼(UKF)

偏航控制中的状态观测器

龙伯格观测器 · 滑模观测器 · 角速度估计

观测器状态

偏航控制中的系统辨识

频域/时域辨识 · 偏航模型参数辨识

偏航控制中的执行器

伺服电机 · 步进电机 · 液压系统 · 偏航减速器

执行器硬件

偏航控制中的通信与延迟

CAN总线 · EtherCAT · 延迟补偿策略

偏航控制软件实现

嵌入式C · Simulink代码生成 · RTOS

偏航控制仿真

MATLAB/Simulink · Gazebo · 硬件在环(HIL)

偏航控制调试与测试

数据记录 · 频谱分析 · 阶跃响应测试

偏航控制故障诊断

传感器/执行器故障检测 · 冗余设计

诊断可靠性

偏航控制前沿技术

深度学习 · 强化学习 · 数字孪生偏航系统