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机械设计与研究2024年第02期:基于遗传算法的四旋翼姿态模糊PID控制研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:姚帅;曹伟;林丽;惠瑞晗;林豪;王卓;

单位:新疆农业大学水利与土木工程学院;

摘要:为满足四旋翼无人机对飞行过程低延迟和高精度的控制要求,根据其强耦合、多变量以及欠驱动等系统特性,基于一定的假设条件和参数实验,通过运动学及动力学分析建立非线性数学模型及欧拉角传递函数。利用遗传算法高效的全局搜索能力,选取稳态误差、调节时间以及超调量构建目标函数,实现了对传统串级模糊姿态PID控制器中初始PID参数、量化因子以及比例因子的统一优化。在不同场景中对比传统PID、遗传算法优化PID及本算法的仿真控制效果,并对部分对比项进行真机验证,结果表明:该方法可有效提高系统稳定性及响应能力。

关键词:四旋翼无人机;;PID控制;;模糊控制;;遗传算法;;比例因子;;量化因子

基金资助:2020年度新疆维吾尔自治区重大专项(2020A01003-4)