薛亮，王新华，贾森，孙一力，王硕

（南京航空航天大学 江苏 南京　210000）

基于模糊PID的多旋翼无人机姿态控制系统设计

薛亮，王新华，贾森，孙一力，王硕

（南京航空航天大学 江苏 南京210000）

多旋翼无人机是一个欠驱动、非线性、静不稳定的被控对象。现在多旋翼无人机飞控大多数采用经典PID控制算法，经典PID控制算法［1］具有鲁棒性强，不依赖于被控对象模型，且控制算法易实现等优点。但在控制参数的调节上，需要丰富的经验，且很难达到最优的控制效果。本文针对PID参数难整定这一问题，提出了一种基于自适应的模糊PID的多旋翼无人机姿态控制方法，设计了旋翼无人机姿态控制系统的硬件和控制律的软件实现。通过试飞验证了该算法的可行性与可靠性，有效地改善了多旋翼无人机的稳定性与动态跟踪性能。

多旋翼无人机；自适应模糊PID；姿态控制；最优

多旋翼无人机具有结构轻巧、成本低廉、机动灵活等特点［1］。能够实现垂直起降，空中悬停，倒飞等功能。多旋翼无人机以自身结构的特点，受到国内外的广泛关注，已在民用和军事领域得到了广泛的应用。姿态控制是多旋翼无人机最核心的控制，姿态控制的好坏直接影响多旋翼无人机飞行品质，且是后续开发的基石。因此多旋翼无人机的姿态控制的研究有着至关重要的现实作用。

多旋翼无人机是一个具有6个自由度却只有4个控制输入的欠驱动系统［2］。具有多变量、非线性、强耦合、易受干扰等特点。在与工程实践相结合的无人机飞行控制系统设计中，经典控制理论一直占有十分重要的地位，对大多数过程都有良好的鲁棒性和控制效果［3］。……