四旋翼无人机姿态测试平台设计及运动控制研究

针对小型四旋翼无人机飞行姿态的测量和控制进行了研究。自主设计了一种3自由度的四旋翼无人机姿态测试装置,其结构简单、能够精准高效地测量四旋翼在运动过程中真实的横滚角、俯仰角和偏航角,有助于人们对四旋翼的运动方式和控制规律进行更清晰和安全地观察,从而对四旋翼无人机进行更深入地理解和开发。其次,对四旋翼无人机进行了运动原理分析,并建立了四旋翼飞行器的姿态控制动力学模型。然后采用传统的PID控制算法设计了四旋翼飞行姿态控制器,并在MATLAB/SIMULINK环境下进行了飞行姿态的仿真。最后,在所设计的四旋翼无人机姿态测试装置上进行了对四旋翼的飞行姿态测试。试验结果表明了该姿态控制算法的合理性,并验证了所设计的四旋翼无人机姿态测试平台的有效性。