四旋翼無人機建模及其PID控制律設計
1.2 四旋翼無人機動力系統建模
1.2.1 電機動力學模型
其中,JTM為電機的轉動慣量,QL為負載扭矩,Q是電機扭矩.V是電機兩端電壓,I是電機通過的電流,ω是電機轉動角速率,Kq,Ra和Ke是電機的特定常數,Kq將電流和扭矩關聯,Ra是電機轉子的總阻抗,Ke將電機轉速關聯到電動勢。
1.2.2 螺旋槳的模型
文中只考慮螺旋槳沿構造旋轉軸的升力T和扭矩Q,忽略其受到的阻力和側向力矩。這些力或力矩均與旋翼轉速的平方(Ω2)成一定比例關系
其中,CT,CQ分別為旋翼的拉力系數、阻力系數、扭矩系數和側傾力矩系數,ρ為空氣密度,R為槳葉半徑,A=πR2漿盤面積。
2 四旋翼無人機PID控制律設計
2.1 四旋翼無人機PID控制結構
文中的主要目的是基于PID的四旋翼控制問題研究,其最終目標是要驗證PID能有效的控制四旋翼在沒有重心偏移和有重心偏移下情況下的姿態(tài)角和速度。故而首先要對所用的四旋翼飛機進行建模,然后進行控制器的設計,最后進行仿真驗證。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/159753.htm
2.2 四旋翼無人機PID控制參數和PID控制器結構圖
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