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對(duì)四旋翼飛行器懸停困難的問(wèn)題，從外力平衡與外力矩平衡兩點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)牛頓一歐拉方程對(duì)懸停狀態(tài)下的飛行器建立動(dòng)力模型，利用PID控制理論進(jìn)行回路控制，設(shè)計(jì)了四旋翼飛行器的懸停算法。現(xiàn)場(chǎng)飛行測(cè)試結(jié)果為飛行器在水平范圍±2 m、垂直范圍±l m的空間范圍內(nèi)漂移，實(shí)現(xiàn)了飛行器的懸停功能。
四旋翼飛行器與常規(guī)飛行器相比，具有機(jī)動(dòng)性高、控制靈活、可垂直起降、自由懸停等特點(diǎn)，近年來(lái)成為航空領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。早些年，國(guó)際上已有諸多科學(xué)機(jī)構(gòu)致力于四旋翼飛行器控制技術(shù)的研究，并取得良好的成果，具體代表有Draganflyer公司、賓夕法尼亞大學(xué)的 HMX4實(shí)驗(yàn)室等。而國(guó)內(nèi)在這方面起步相對(duì)較晚uJ。懸停功能作為四旋翼飛行器獨(dú)特的動(dòng)力特性之一，一直是研究的熱點(diǎn)及難點(diǎn)。本文通過(guò)分析四旋翼飛行器的受力，建立了其在懸停狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)模型，針對(duì)飛行器易受干擾和靈敏度高的特點(diǎn)利用經(jīng)典PID 算法設(shè)計(jì)了位置控制回路。在Matlab／Simulink平臺(tái)上，對(duì)模型的懸停模式進(jìn)行控制仿真，并做了大量現(xiàn)場(chǎng)飛行測(cè)試，測(cè)試效果良好。
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