四旋翼呼和浩特?zé)o人機(jī)植保培訓(xùn)自主飛行的控制

四旋翼無人機(jī)的精確航跡跟蹤是實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自主飛行的基本要求。呼和浩特?zé)o人機(jī)植保培訓(xùn)由于四旋翼無人機(jī)自身存在姿態(tài)與平動(dòng)的耦合關(guān)系以及模型參數(shù)不確定性與外界擾動(dòng)，因此只有實(shí)現(xiàn)姿態(tài)的穩(wěn)定控制才能完成航跡的有效跟蹤。

在四旋翼無人機(jī)的自主控制系統(tǒng)中，呼和浩特?zé)o人機(jī)植保培訓(xùn)姿態(tài)穩(wěn)定控制是實(shí)現(xiàn)飛行器自主飛行的基礎(chǔ)。呼和浩特航拍培訓(xùn)其任務(wù)是控制四旋翼無人機(jī)的三個(gè)姿態(tài)角（俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角）穩(wěn)定地跟蹤期望姿態(tài)信號(hào)，并保證閉環(huán)姿態(tài)系統(tǒng)具有期望的動(dòng)態(tài)特性。由于四旋翼無人機(jī)姿態(tài)與平動(dòng)的耦合特點(diǎn)，分析可以得知，只有保證姿態(tài)達(dá)到穩(wěn)定控制，才使得旋翼總升力在期望的方向上產(chǎn)生分量，進(jìn)而控制飛行器沿期望的航跡方向飛行。呼和浩特?zé)o人機(jī)植保培訓(xùn)而四旋翼無人機(jī)的姿態(tài)在實(shí)際飛行環(huán)境中回受到外界干擾和不精確模型的參數(shù)誤差、呼和浩特?zé)o人機(jī)植保培訓(xùn)測(cè)量噪聲等未建模動(dòng)態(tài)對(duì)控制效果的影響。所以，需要引入適當(dāng)?shù)挠^測(cè)器和控制器對(duì)總的不確定性進(jìn)行估計(jì)和補(bǔ)償，并對(duì)其估計(jì)的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，來保證四旋翼無人機(jī)在外界存在干擾下對(duì)姿態(tài)的有效跟蹤。

此方法可以基本保證每個(gè)通道的實(shí)際姿態(tài)值跟蹤上期望值。但是，呼和浩特?zé)o人機(jī)植保培訓(xùn)在只考慮對(duì)模型本身進(jìn)行控制時(shí)，沒有考慮到外部不確定性對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)的影響。微小型無人機(jī)在飛行時(shí)，由于機(jī)體較小，電機(jī)的振動(dòng)較強(qiáng)，很容易受到外界環(huán)境的干擾。因此，整個(gè)通道中必然存在不確定因素，比如模型誤差、環(huán)境干擾、觀測(cè)誤差等，這些不確定性將降低系統(tǒng)的閉環(huán)性能。所以在設(shè)計(jì)無人機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)，必須要考慮系統(tǒng)的抗干擾性能，即閉環(huán)系統(tǒng)的魯棒性。呼和浩特?zé)o人機(jī)植保培訓(xùn)因此需要設(shè)計(jì)一定的干擾補(bǔ)償器對(duì)干擾進(jìn)行逼近和補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)姿態(tài)角的穩(wěn)定跟蹤。

呼和浩特?zé)o人機(jī)培訓(xùn)只有在保證飛機(jī)姿態(tài)可以保持穩(wěn)定才能進(jìn)一步討論如何控制路徑保持穩(wěn)定，呼和浩特?zé)o人機(jī)植保培訓(xùn)在時(shí)間尺度上進(jìn)行分析，飛機(jī)的姿態(tài)角變化的頻率要大于飛機(jī)位置的頻率。所以，針對(duì)軌跡跟蹤應(yīng)當(dāng)使用內(nèi)外雙環(huán)控制，內(nèi)環(huán)控制姿態(tài)角，外環(huán)控制位置。