《微型飞行器建模与控制》的作者段洪君、史小平从昆虫的振翅飞行机理、微型飞行器动力学建模、微型飞行器姿态控制系统设计等三大方面对扑翼式微型飞行器进行了详细的研究。其中姿态控制部分结合多年来的科研工作经验，提出以下四种方法，即MAV飞行姿态的积分反馈补偿控制、MAV飞行姿态的模型分解控制、MAV飞行姿态的滑模自适应控制、MAV飞行姿态的模糊神经网络控制。这些姿态控制方法分别针对不同的姿态控制系统，作者对每一种控制方法都进行了计算机仿真研究，并均给出详细的仿真结果。对于微型飞行器的姿态控制系统而言，它们都具有良好的控制效果。

微型飞行器（MAV）是当今航空、航天领域的一个崭新的尖端子领域，涵盖了空气动力学、微机械、微电力、微计算机及自动控制等多个学科。段洪君、史小平编著的《微型飞行器建模与控制》以作者多年的相关研究工作为基础，主要针对MAV飞行动力学建模及其姿态控制问题，将部分理论研究成果进行总结、提炼而成。《微型飞行器建模与控制》主要内容有绪论、昆虫的振翅飞行机理、MAV飞行的动力学模型、MAV飞行姿态的积分反馈补偿控制、MAV飞行姿态的模型分解控制、MAV飞行姿态的滑模自适应控制、MAV飞行姿态的模糊神经网络控制、总结与展望等。

《微型飞行器建模与控制》可作为高等院校导航、制导与控制专业及相关专业的研究生与高年级本科生的教材或课外读物，也可作为高等院校相关专业教师和从事微型飞行器研究及其应用的工程技术人员的参考书。

前言

主要符号表

第1章 绪论

 1.1 MAV的研究背景及现状

1.1.1 国外MAV的研究现状

1.1.2 国内MAV的研究现状

 1.2 MAV扑翼飞行的仿生学探索

 1.3 MAV研究的关键技术

1.3.1 扑翼飞行的非定常空气动力学机理

1.3.2 MAV柔性翼结构设计

1.3.3 MAV控制策略及导航系统

1.3.4 MAV数据通信系统

1.3.5 MAV机体结构及机载设备微型化

1.3.6 MAV风洞试验方法

 1.4 MAV飞行运动控制

1.4.1 MAV位置导航控制

1.4.2 MAV飞行姿态控制

 1.5 本书主要研究内容

 1.6 小结

 参考文献

第2章 昆虫的振翅飞行机理

 2.1 昆虫的翅膀结构及升力产生机制

2.1.1 昆虫的翅膀结构

2.1.2 昆虫的升力产生机制

 2.2 昆虫飞行的运动学

 2.3 昆虫飞行的空气动力学

2.3.1 Weis-Fogh机制

2.3.2 延迟脱落机制

2.3.3 翻转效应机制

2.3.4 尾迹捕获机制

 2.4 振翅飞行气动特性的研究方法

2.4.1 面元法

2.4.2 涡格法

2.4.3 数值模拟法

 2.5 昆虫振翅飞行的数理分析

2.5.1 昆虫翅膀运动的数学描述

2.5.2 昆虫振翅飞行时的周围流场

2.5.3 昆虫前向飞行的功耗问题

 2.6 小结

 参考文献

第3章 MAV飞行的动力学模型

 3.1 MAV动力学建模概述

 3.2 坐标系的描述

3.2.1 坐标系的定义

3.2.2 坐标系之间的转换关系

 3.3 MAV机体动力学

3.3.1 机身动力

3.3.2 机翼气动力

3.3.3 机身动力矩

3.3.4 机翼气动力矩

 3.4 MAV动力学方程

3.4.1 机体质心运动的动力学方程

3.4.2 机体质心运动的运动学方程

3.4.3 机体绕质心转动的动力学方程

3.4.4 机体绕质心转动的运动学方程

3.4.5 机翼运动方程

3.4.6 整机动力学模型

3.4.7 性能指标与设计参数

 3.5 MAV姿态控制系统的数学描述

 3.6 MAV飞行运动控制仿真

3.6.1 MAV纵向飞行控制仿真

3.6.2 MAV姿态控制仿真

 3.7 小结

 参考文献

第4章 MAV飞行姿态的积分反馈补偿控制

 4.1 非线性系统积分反馈补偿控制

4.1.1 问题的描述

4.1.2 控制器设计及稳定性分析

 4.2 MIMO非线性系统积分反馈补偿控制

4.2.1 问题的描述

4.2.2 控制器设计及稳定性分析

4.2.3 仿真实例

 4.3 MAV姿态控制

4.3.1 控制器设计

4.3.2 控制仿真

4.3.3 仿真结果分析

 4.4 小结

 参考文献

第5章 MAV飞行姿态的模型分解控制

 5.1 非线性系统模型分解控制

5.1.1 问题的描述

5.1.2 控制器设计及稳定性分析

 5.2 MIMO非线性系统模型分解控制

5.2.1 问题的描述

5.2.2 模型分解控制器设计

5.2.3 递归CMAC观测器设计

5.2.4 控制算法及稳定性分析

5.2.5 仿真实例

 5.3 MAV姿态控制

5.3.1 控制器设计

5.3.2 控制仿真

5.3.3 仿真结果分析

 5.4 小结

 参考文献

第6章 MAV飞行姿态的滑模自适应控制

 6.1 非线性系统滑模自适应控制

6.1.1 问题的描述

6.1.2 控制器设计及稳定性分析

 6.2 MIMO非线性系统滑模自适应控制

6.2.1 问题的描述

6.2.2 滑模自适应控制器设计

6.2.3 递归CMAC观测器设计

6.2.4 控制算法及稳定性分析

6.2.5 仿真实例

 6.3 MAV姿态控制

6.3.1 控制器设计

6.3.2 控制仿真

6.3.3 仿真结果分析

 6.4 小结

 参考文献

第7章 MAV飞行姿态的模糊神经网络控制

 7.1 非线性系统模糊自适应控制

7.1.1 问题的描述

7.1.2 模糊逻辑系统的设计

7.1.3 控制器设计及稳定性分析

 7.2 MIMO非线性系统模糊神经网络控制

7.2.1 问题的描述

7.2.2 模糊自适应控制器设计

7.2.3 递归CMAC观测器设计

7.2.4 控制算法及稳定性分析

7.2.5 仿真实例

 7.3 MAV姿态控制

7.3.1 控制器设计

7.3.2 控制仿真

7.3.3 仿真结果分析

 7.4 小结

 参考文献

第8章 总结与展望

 8.1 总结

 8.2 展望

 参考文献