基于数据融合和串级pid的小型四旋翼无人机高度测量与控制系统_第1页
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PID的小型无人机高度控制器。经过实验验证表明，该高度测量系统能够较为准（MU

cosq2q2q2 2(qqqq 2(qqqq)

0 1 0 2 0 2(qqqq 2(qqqq q2q2q2q2

C C00

Kb san zz要流程如图1所示：Figure.1Thecomplementaryprocessofaccelerometerandzz ~

~~)~~值h u(t)

e(t)

de(t)

t i~~环的输出作为控制输入。整个控制系统流程如图2所示：Figure.2ThealtitudecontrolusingcascadePID3Figure.3ThedisyoftheUAVFigure.4The yoftheUAVflight-Figure.5ThecompositionoftheUAV果如图6所示：Figure.6Theresultofthealtitude用在气压计原始数据上的低通滤波使得互补得到的数据存在1s左右的延迟。量的结果。其测量结果如图7所示：Figure.7Theresultofthealtitude度值作对比。高度控制结果如图8所示：Figure.8Theresultofthealtitude5本文采用基于加速度计与气压计融合的无人机高度测量系统能够精确测量无人机的高度，并且能够快速响应无人机的高度变化。同时本文采用串级PID控制器对无人机的高度进行控制，能够达到良好的控制效果。由于无人机高度受姿态和环境因素变化较大，所以下一步还将针对干扰及飞行器运动状态下的高度测量与控制进行优化。MahonyR,KumarV,CorkeP.MultirotorAerialVehiclesModeling,EstimationandControlofQuadrotor[J].IEEERobotics&AutomationMagazine,2012,19(3):20-32HamelT,MahonyR.AttitudeestimationonSO(3)basedondirectinertialmeasurements[C].Proceedingsof2006IEEEIntern

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