基于四旋翼无人机的运动控制文献综述

文献综述

文 献 综 述前 言四旋翼无人机是一种结构简单的无人飞行器，其成本低且可操控性能强，在今天得到了越来越广泛的应用，其适用的场合和工作环境也越来越复杂，人们也因此对无人机控制系统提出了更高的要求。

目前，四旋翼无人机广泛应用于军事，摄影，农业等各种领域，并且随着近些年相关技术的成熟，消费级无人机产品也渐渐出现在市场。

在四旋翼无人机的设计中，对四旋翼无人机的运动控制算法的研究十分重要，搭建简化的四旋翼无人机动力学模型，开发精度更高性能更强的运动控制算法是一项紧迫而又重要的任务。

四旋翼无人机是一个非线性、多变量、高度耦合、欠驱动系统。

目前比较普遍的飞行器控制算法主要包括：反步法、自适应控制、滑膜控制、自抗扰控制等，但这些复杂的算法对于硬件的要求很高，并且需要较高的运算速度及较快的相应时间，所以四旋翼无人机的主流控制方法仍是PID控制算法[1,2]。

本课题以四旋翼无人机为例，开展高性能运动控制算法设计研究。

基于四旋翼无人机进行非线性建模并设计其运动控制算法，其中运动控制方法采用比例积分微分控制，即PID控制方法。

四旋翼无人机具备空间六个自由度和四个可控的基本运动状态，其中六个自由度为三个方向上线位移和航向角，俯仰角，横滚角三个姿态角。

通过设计PID控制算法，四旋翼无人机需要能够完成各种飞行姿态和动作。