经过数天的理论学习后,对于四旋翼的方向控制原理有了更进一步的了解:
1、四旋翼通过PID进行参数调节:
比例控制(P):将控制器输入的误差按照一定比例放大。
积分控制((I):处于稳态的系统也会有一定的误差,为了消除稳态下的误差,将稳态下的误差在时间上积分,积分项随着时间的增大会趋于0,因此积分减少了比例控制带来的稳态误差。
微分控制(D):根据输入误差信号的变化率(微分)预测误差变化的趋势,避开被控对象的滞后特性,实现超前控制。
参数调整:根据被控过程的特性不断调整PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。
2、四旋翼的运动
四旋翼无人机的方向调节是通过调节M1、M2、M3、M4四个电机的转速进行控制的,能够实现三种方向的运动:pitch(俯仰角)、roll(翻滚角)、 yaw(偏航角)
俯仰运动:保持M2、M4的转速不变,增加M3或减小M1的转速,四旋翼会产生向前上方的合力,使四旋翼向前飞行;增加M1或减小M3的转速,四旋翼后会产生向后上方的合力,使四旋翼向后飞行。
滚*动:保持M1、M3的转速不变,增加M2或减小M4的转速,会产生右上方的合力,使四旋翼向右飞行;减小M2或者增加M4的转速,四旋翼会产生向左上方的合力,使四旋翼向左飞行。
偏航运动:将M1、M3的转速增加或将M2、M4的转速减小,四旋翼会向右旋转,实现向右偏航。反之,将M1、M3的转速减小或将M2、M4的转速增加,四旋翼会向左旋转,实现向左偏航。
通过实际的测试发现,飞行不稳定,无法实现自主悬停。

查阅资料发现是由于由于多旋翼是欠驱动系统,有倾角从而产生该方向上的漂移速度。为消除这种误差我们为四旋翼添加了光流。

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