资源描述：
《毕业论文--四旋翼飞行器模糊PID控制算法设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第2页湖南大学毕业设计(论文)HUNANUNIVERSITY毕业论文论文题目四旋翼飞行器模糊PID控制算法设计学生姓名学生学号专业班级自动化1102学院名称电气与信息工程学院指导老师学院院长2015年6月1日湖南大学毕业设计(论文)第2页湖南大学毕业设计(论文)第2页摘要四旋翼飞行器是一种通过控制四个电机带动旋桨从而控制飞行的无人飞行器。四旋翼飞行器因为其控制原理简单、造价低廉、起飞降落所需空间小、姿态稳定等诸多优点，在军事和民用方面都有非常广阔的前景。四旋翼飞行器因为其欠驱动、强耦合、多变量、非线
2、性等复杂因素，使之研究内容涉及结构设计、空气动力学、高效能源、自主飞行、材料工程等许多方面。近年来，四旋翼飞行器的研究制造也逐渐成为热门。首先，本文以四旋翼飞行器作为研究对象，对近年来国内外的四旋翼研究现状和研究成果进行简单介绍，然后以飞行控制算法设计为前提，研究并得出了四旋翼飞行器的数学模型，设计模糊PID控制的方法，最后的仿真实验利用simulink实现，以此来验证控制算法的有效性。关键词：四旋翼飞行器；建模；模糊PID；仿真第2页湖南大学毕业设计(论文)第2页Design ofQuadroto
3、rAircraftFuzzyPID Control SystemAbstractQuadrotorsisakindofunmannedaerialvehiclewitchcontrolledbycontrollingfourmotorsthatdrivingfourpropellertorealizeflying.Becauseofalargenumberofadvantagethatthesimplecontrollingprinciple,lowcost,littleroomwhilelandi
4、ngandtakingoffandstabilizeattitude,quadrotorshaveverybroadprospects.Onaccountofcomplexfactorsthatunder-actuated,strongcoupling,multivariateandnonlinear,theresearchofquadrotorscontentsinvolvedinstructuraldesign,aerodynamics,efficientenergy,manyaspectsau
5、tonomousflight,materialengineering,etc.Forthepastfewyears,theresearchandmanufacturebecominghotterandhotter.firstofall,thearticlemakequadrotorsaobjectthatgiveanoutlineofcurrentsituationandachievementthatproducedinapastfewyears.Then,thearticlemakethedesi
6、gnofcontrollingalgorithmtopremise,puttingoutthemathematicalmodel,designingfuzzy-PIDcontrollingalgorithm.Lastofall,thearticleachievingsimulationexperimentusingsimulinkandvalidatingthevalidityofcontrollingalgorithm.Keywords:quadrotors;modeling;fuzzy-PID;
7、simulation第3页湖南大学毕业设计(论文)第3页目录1绪论11.1课题研究背景11.2国内外研究现状11.2.1四旋翼发展史11.2.2国内外研究现状41.3研究热点和关键技术51.4本文主要内容62四旋翼飞行器的结构和飞行原理72.1机械结构72.2飞行原理83坐标系的定义与转换113.1坐标系定义113.1.1机体坐标系（B系，xbybzb系）113.1.2地面坐标系（E系，xeyeze系）113.2坐标系转换114四旋翼飞行器动力学模型建立134.1线运动方程134.2角运动方程154
8、.3飞行器转动惯量的计算：184.4结论195基于模糊PID的四旋翼飞行器的控制205.1PID控制理论205.2模糊控制215.3模糊PID控制器245.3.1模糊PID控制器的基本形式245.3.2传统PID控制器和模糊控制器的两种结构形式255.4.1控制系统结构255.4.2PID参数整定原则265.5四旋翼飞行器的模糊PID控制器设计275.5.1姿态控制28第3页湖南大学毕业设计(论文)第3页5.5.2位置控制295.5.3模糊控制器的设计296仿真实验3
