四旋翼无人机的双闭环姿态控制系统

针对四旋翼无人机控制系统的非线性、欠驱动、多变量等特性以及传统单级PID控制算法在这类非线性系统控制方面存在的一些缺陷,提出一种改进型的双闭环PID姿态控制系统对四旋翼无人机的飞行效果进行优化,改善四旋翼无人机飞行时的抗干扰能力.首先,设计控制系统的硬件电路,对飞行器姿态进行解算;然后,建立该无人机的数学模型和双闭环PID控制系统,采用Simulink对该系统单级PID和双闭环PID控制进行阶跃响应和阶跃干扰对比仿真;最后,通过编写软件控制程序,对单级PID和双闭环PID两种控制系统进行对比飞行试验.通过仿真和试飞对比试验表明:与单级PID相比,双闭环PID控制系统能够更有效地提升四旋翼无人机的抗干扰能力、更稳定地控制四旋翼无人机.