多旋翼无人机故障重构和容错控制研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

多旋翼无人机作为一种新兴的飞行器平台，近年来在各个领域得到越来越广泛的应用，例如航拍、物流运输、农业植保、环境监测等。

然而，随着应用场景的复杂化和任务需求的提高，多旋翼无人机也面临着越来越多的安全挑战。

由于其本身结构的复杂性和工作环境的恶劣性，多旋翼无人机在实际飞行过程中容易发生各种故障，例如电机故障、传感器故障、结构损伤等。

2. 本选题国内外研究状况综述

多旋翼无人机的故障诊断与容错控制是近年来学术界和工业界的研究热点之一，国内外学者在该领域已经取得了一系列的研究成果。

1. 国内研究现状

国内学者在多旋翼无人机故障诊断与容错控制方面做了大量研究，并取得了一定的成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本选题将在以下几个方面开展研究：
1.多旋翼无人机系统建模与分析：-研究多旋翼无人机的结构组成、工作原理以及飞行控制系统。

-建立多旋翼无人机的动力学模型，包括刚体动力学模型、电机模型、螺旋桨模型等。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、模型建立、算法设计、仿真验证和实验测试相结合的研究方法。

首先，通过查阅相关文献资料，了解多旋翼无人机的基本结构、工作原理、飞行控制系统以及常见的故障类型。

在此基础上，建立多旋翼无人机的动力学模型和故障模型，为后续的故障重构和容错控制研究奠定基础。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.提出一种基于新型观测器的多旋翼无人机故障重构方法。

该方法能够克服传统观测器在故障重构精度和速度方面的不足，实现对多旋翼无人机故障的快速、准确估计。

2.提出一种基于深度学习的多旋翼无人机故障重构方法。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘金琨.滑模变结构控制matlab仿真[m].北京:清华大学出版社,2018.

[2] 胡寿松.自动控制原理[m].7版.北京:科学出版社,2020.

[3] 吴庆宪,徐俊,王宁.基于自适应滑模观测器的四旋翼无人机执行器故障诊断[j].控制与决策,2020,35(1):121-128.