四旋翼飞行器的自主巡航控制系统设计

摘要

针对四旋翼飞行器是个六自由度,四控制量的欠驱动系统,首先,通过系统的动力学模型的分析与简化,将四旋翼飞行控制系统简化为姿态子系统和位置子系统;采用了MIMU(微惯性测量组合)及GPS融合的导航方法,采用了PID飞行控制策略作为四旋翼飞行器的导航及控制方法;其次,在对飞行器进行理论研究的基础上设计了系统的硬件电路并完成了实物的搭建;最后,实现了利用地面站软件加载数字地图并进行自主巡航;经室外测试,设计出的四旋翼飞行器能够实现遥控稳定飞行、具有一定的快速性和鲁棒性.