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文档简介

四旋翼控制器设计方法一.四旋翼飞行器控制系统关键技术1.惯性导航技术惯性导航系统利用惯性测量单元测量载体的运动直线加速度、角速度。通常由惯性测量单元IMU，计算机、控制显示单元组成。

基本原理：以牛顿力学定律作为理论基础，利用陀螺仪建立空间坐标基准(导航坐标系)，利用加速度计测量载体的运动加速度，将运动加速度转化到导航坐标系后，经过两次积分运算，最终确定出载体的位置和速度等运动参数。平台式惯性导航系统捷联式惯性导航系统2.主要的控制方法：1）PID控制2）线性二次型最优控制(LQR)3）模糊控制4）反步(Backstepping)控制法5）自适应神经网络控制二.PID控制方法PID(ProportionIntegrationDifferentiation)比例-积分-微分控制是一种经典的控制方法,PID控制是-种线性控制率。自二十世纪40年代提出来,PID控制理论始终在控制工程实际应用中处于统治地位,在运动控制、工业过程控制、航空航天控制等领域中的应用占有率在百分之八十以上。使用比例-积分-微分控制对系统进行控制时,不需要被控系统的精确模型,通过合理的整定PID控制器的参数,能够使系统稳点在期望值,但是在欠驱动系统中,PID控制器不能保证误差的一致渐进收敛。PID控制在过程控制中，按偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）进行控制的PID控制器（亦称PID调节器）是应用最为广泛的一种自动控制器。它具有易于实现，适用面广，控制参数相互独立，参数的选定比较简单等优点；而且在理论上可以证明，对于过程控制的典型对象──“一阶滞后＋纯滞后”与“二阶滞后＋纯滞后”的控制对象，PID控制器是一种最优控制。PID调节规律是连续系统动态品质校正的一种有效方法，它的参数整定方式简便，结构改变灵活（PI,PD、…）。PID控制PID是比例、积分、微分的缩写，将偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）通过线性组合构成控制量，用这一控制量对被控对象进行控制，这样的控制器称PID控制器。PID算法控制原理

在PID控制系统中,将给定值K/)与被控对象的输出的差值称为偏差:

e(t)=r(t)-c(t)对偏差进行比例放大、积分和微分后进行线性求和后的y(t)作为PID控制器的输出对被控对象进行控制,PID控制器的数学表达式为

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