苏中滨，章宗鑫，马晨茗，高 睿

（东北农业大学电气与信息学院，哈尔滨 150030）

自转旋翼机（简称旋翼机）以旋翼被动自转提供升力，纵向螺旋桨推/拉产生前进动力。旋翼机具有短距离滑跑起飞、低速着陆、操作灵活、结构简单和安全性能高等特点。无人旋翼机旋翼通过相对来流作用自转产生升力，载重量大、低空性强、故障率低，适应农业航空植保作业要求，在农药喷洒、低空农情监测作业中优势明显。

飞行控制系统中经典PID控制占重要部分，精度高，易实现，但经典PID控制在模型非线性和参数时变性情况下控制效果不佳。载荷变动量超过机体自身重量时，受外界干扰经典PID控制系统易产生振荡，飞行失稳。模糊PID控制是通过不断检测姿态角误差e和误差变化率ec，根据模糊控制规则在线实时对整定PID控制器3个参数，解决经典PID在参数变化时控制效果不佳问题[1]。因此，模糊PID控制同时具有经典PID高精度与模糊控制快速响应性和适应性。本文为旋翼机姿态控制采用模糊PID控制，针对该姿态控制器MATLAB数字仿真。结果表明，采用模糊控制姿态控制器能够对旋翼机姿态被控对象准确跟踪，鲁棒性和自适应性强。

1 旋翼机机体分析与姿态模型

1.1 旋翼机机体结构分析

旋翼机结构主要有：无动力旋翼、推力系统，全动垂尾，起落架和控制系统。

旋翼机在发动机牵引或推动下滑跑或飞行，获得迎面气流吹动旋翼旋转获得升力。旋翼机旋翼桨叶剖面为正迎角，飞行时桨盘平面后倾。……