基于线性二次高斯的四旋翼飞行器姿态控制

摘要

以自主研发的四旋翼无人机为研究对象，主要讨论姿态控制器的设计方法。首先根据动力学原理和系统辨识得到姿态角系统的近似线性数学模型。其次，为获取姿态控制所必需的姿态角信息，提出采用高性价比的陀螺仪结合加速度计，并利用卡尔曼滤波器推测姿态角的方法。最后，根据所得模型和卡尔曼滤波器设计了线性二次高斯控制器。实验结果表明，设计的控制器具有良好的稳态和跟踪性能，从而验证了姿态角推测方法及控制器的可行性。