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倾转三旋翼垂直起降无人机悬停姿态控制
资料介绍
针对一种倾转三旋翼垂直起降（ＶＴＯＬ）飞行器在悬停状态下的姿态控制问题，设计了一种基于 ＳＴＭ３２系列微控制器的飞行控制系统。采用十轴组合惯性导航模块实时采集载机平台姿态信息，并结合基于四元数的互补滤波算法进行姿态信息解算。针对无人机姿态控制实时性和精度要求高的特点，采用串级 ＰＩＤ控制算法对载机进行悬停状态下的姿态控制。实验结果表明：串级 ＰＩＤ控制算法在悬停状态下能够对倾转三旋翼垂直起降飞行器进行快速、稳定、准确的姿态控制，并具有一定的鲁棒性。在横滚角的内环采用 ＰＤ控制（Ｋｐ 为 ８３７１，Ｋｄ 为 ３０１５），外环采用 ＰＤ控制（Ｋｐ 为 ５１，Ｋｄ 为 １１５）；俯仰角的内环采用 ＰＤ控制（Ｋｐ 为 ３１３７，Ｋｄ 为 １６），外环采用 ＰＩＤ控制（Ｋｐ为 ３４３，Ｋｉ为 ０００３，Ｋｄ 为 ３９７）；偏航角采用 ＰＩ控制（Ｋｐ 为 ９３０，Ｋｉ为 ０１１）时，其悬停状态下具有最优姿态控制效果。研究结果对倾转三旋翼垂直起降飞行器飞行控制的后续研究具有指导作用。
倾转三旋翼垂直起降无人机是一种兼具固定翼无人机的高速、高效率飞行与多旋翼无人机垂直起降能力的新型飞行器［１］，有效解决了旋翼机能效低和固定翼无人机对起飞弹射要求高等问题［２－５］。倾转旋翼飞行器的概念最早由美国贝尔公司提出，近年来随着电子技术、微机电传感器与自动控制技术的进步，倾转旋翼垂直起降无人机的卓越特性日益凸显。
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资料：bitboy
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