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文档简介

[25]。四旋翼无人机只能将4个量输入到飞行控制系统当中，这是由其本身的欠驱动强耦合性决定的，因为四旋翼无人机的运动主要靠旋翼所产生的力来改变无人机的运动所以通过电机的转速可以得到四个力与力矩矢量的关系，可以将这个关系式作为系统的输入量输入到四旋翼无人机的飞行控制系统中。U=U飞行控制系统的输出量即为三个姿态角。本文通过理论假设四旋翼无人机在近似盘旋的运动状态下，也就是说这种无人机仅仅是能够进行小角度的盘旋运动，，基于这种假设可以对四旋翼无人机的动力学方程进行简化，于是可得其姿态角以及相应的角速度之间的的关系为：φ=0θ=0可以得到简化后的方程，这个方程表明了系统输入量与飞行控制系统的三个输出姿态角的关系为：φ=根据对四旋翼无人机的运动的分析可以得出无人机的高度与无人机四个旋翼旋转所产生的总推力U1相关，即控制U1的输入就可以控制无人机的高度，于是将U1作为系统的输入量于是通过由动力学模型推导可以得出可以得到高度z与无人机四个旋翼旋转所产生的总推力U经过整理可以得到四个输入量横滚角φ，俯仰角θ，偏航角ψ，高度z和U1，U2，U3，U4之间的关系为：U11.3小结本章主要介绍了两种将要在本文进行应用的四旋翼无人机的控制算法，一种是现代控制一直在使用的经典PID控制系统，另一种则是新兴的模糊PID控制。首先都介绍了相关的基本概念，之后为了更简便的对四旋翼无人机进行建模，对无人机的非线性的动力学模型进行了简化与线性化，最后将这两种控制方法分别应用于了四旋翼飞行器的姿态控制与高度控制中，并在matlab中搭建了相应的仿真模型。本章对两种pid控制原理的简要介绍为

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