基于串级PID四旋翼飞行器控制系统研究

摘要：

四旋翼飞行器具有不稳定、非线性、强耦合、建模不确定性等特性,同时是一个四输入、六输出的欠驱动系统.针对这样的系统,学者们在飞行器控制算法方面做了许多研究,比如LQR、滑模控制、反演控制等.虽然这些控制算法在姿态控制等方面有比较好的效果,但需要建立准确的数学模型,数据的实时处理对处理器性能要求高,实现起来有一定的困难.针对上述问题,以小型四旋翼飞行器为研究对象,根据牛顿-欧拉方程建立了四旋翼飞行器的运动、动力学模型,设计了一种易于实现的串级PID控制器,分别对飞行器的位置与姿态进行控制,应用MAT-LAB/Simulink对所设计的控制器进行仿真.结果表明,串级PID控制器能够快速、稳定、准确地对四旋翼飞行器实现姿态和位置的控制,同时具有比较好的鲁棒性.

关键词：小型四旋翼飞行器、串级PID控制器、建模、仿真

所属期刊栏目：43

分类号：TP23;V275.1(自动化技术及设备)

资助基金：山西省科技攻关项目20140321018-02

在线出版日期：2017-06-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：134-137,142