四旋翼飛行器建模與控制方法研究.pdf

1、四旋翼飛行器是一種結(jié)構(gòu)對(duì)稱，可以實(shí)現(xiàn)垂直起降、前飛和側(cè)飛的飛行器，它可以執(zhí)行航拍、數(shù)據(jù)傳輸、低空飛行等任務(wù)，在各個(gè)領(lǐng)域上有重要的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)四旋翼飛行器又具有強(qiáng)耦合、欠驅(qū)動(dòng)和非線性等特性，使得對(duì)四旋翼飛行器的建模和控制器的設(shè)計(jì)帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。本文在四旋翼飛行器數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，分別研究PID、增穩(wěn)積分反步法、滑模逆方法設(shè)計(jì)的控制器的控制效果。
　　根據(jù)四旋翼飛行器的飛行原理，建立飛行器的動(dòng)力學(xué)模型，并在飛行器的動(dòng)力學(xué)模型上設(shè)計(jì)

2、了PID控制器，通過MATLAB/simulink的仿真平臺(tái)對(duì)PID控制器進(jìn)行仿真。仿真實(shí)驗(yàn)表明，PID控制器能有效的控制飛行器的位移和姿態(tài)角，但是魯棒性和動(dòng)態(tài)性能不理想。為了彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)出增穩(wěn)積分反步法控制器。在不同的情況下，判斷增穩(wěn)積分反步法控制器是否切入積分環(huán)節(jié)，從而提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和魯棒性。仿真實(shí)驗(yàn)表明，該控制器與經(jīng)典PID控制器相比，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能好，魯棒性有所提高，但幅度小。若是在高強(qiáng)度的干擾信號(hào)下，PID控制器和增