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作者：李滨;沙健伟;
单位：东北林业大学机电工程学院;
摘要：为使无人机在飞行过程中姿态更加稳定。在分析传统控制方法的基础上，对四旋翼无人机的姿态控制算法进行优化，设计串级模糊PID自整定控制算法。首先设计四旋翼无人机的非线性数学模型，将模型线性化，解耦出各通道的传递函数。然后设计模糊控制器，根据专家经验、数据修正和改进模糊控制器的模糊规则表，并将设计好的模糊控制器并联在串级PID控制器的角速度内环中，最后通过Matlab/Simulink工具包对传统串级PID控制器和串级模糊PID控制器进行仿真对比分析，并且为了研究串级模糊PID控制器的抗干扰能力，在仿真中加入干扰信号。通过仿真实验结果得知，改进后的串级模糊PID相较于串级PID在响应时间上降低了52.2%、相较于传统模糊规则下的串级模糊PID控制降低了20.9%。超调量分别降低了91.4%和73.8%。说明串级模糊PID能够提高四旋翼无人机的动态性能，从而满足四旋翼无人机在执行任务时对于无人机稳定性的要求。
关键词：模糊PID;;四旋翼无人机;;串级控制;;模糊规则;;Simulink仿真;;姿态控制
基金资助：哈尔滨市应用技术研究与开发项目(2017RALXJ011)
