作者：廖懿华; 张铁民; 兰玉彬无人机飞行控制系统姿态控制飞行试验pid专家控制器信息采集
摘要：农田信息快速采集是精准农业的基础。为快速、高效、准确、节能获取农田信息,该文搭建了多旋翼无人机平台,设计了以STM32F407为主控制器的多旋翼飞行控制系统。采用了比例积分微分（proportion,integration,differentiation,PID）双闭环控制策略,外环为角度反馈,内环为角速度反馈。通过工程凑试法得到合适的PID控制参数。运用专家控制策略改进上述控制方法,使控制参数适应无人机姿态变化。对所设计的无人机控制系统进行抗干扰和阶跃响应试验。系统在受到30？横滚与俯仰角干扰后,其对应恢复平衡时间均在3.4 s内,航向角30°干扰后恢复时间在4 s内。系统横滚与俯仰角阶跃响应调节时间在1-2 s内,航向角在3.4 s内。试验结果表明：双闭环PID控制策略实现多旋翼无人机姿态稳定控制,专家控制策略增强无人机的抗干扰能力。在室外农田环境中,无人机能根据指令在1-2 s内快速调整姿态。当姿态受风影响发生倾斜时,陀螺仪测量角速度大于3（°）/s,采用的控制策略能迅速调整电机转速,保持无人机姿态稳定平衡。试验证明该控制系统稳定可控且具有较强抗干扰性,满足多旋翼无人机低空采集农田信息的要求。
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