四旋翼飞行器中PID控制的优化

摘要：

为解决四旋翼飞行器飞行过程中的不稳定和灵敏度问题,在四旋翼飞行器数学模型基础上,提出利用共轭梯度算法对数字PID控制器的参数进行自整定.将控制性能指标的最小方差和控制率相结合,共轭梯度算法迭代计算出随被控系统不断变化的最优化特性参数,有效地提高系统的鲁棒特性.该算法不仅克服了对模型辨识度的依赖,也不再需要人工参数整定,避免了控制器出现不可预知的后果.以四旋翼飞行器的横滚角从偏移13°恢复到平稳状态及其稳定性为例,通过LabVIEW实现的软件仿真表明,较之常规算法,该方案算法效率提高50％,误差小于普通PID控制飞行器平稳状态下存在的0.5 °偏差,且稳定性较好.

关键词：四旋翼飞行器、数字PID、共轭梯度算法、自整定、LabVIEW

所属期刊栏目：43

分类号：TP273.24(自动化技术及设备)

资助基金：山西省自然科学基金2013011015-1

在线出版日期：2017-03-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：73-76