无人机管理总体架构

4.四旋翼姿态控制理论

   四旋翼的姿态控制理论是真正动手前必须学习的一部分理论，要先明白如何通过控制四个电机来控制飞机姿态，才明白如何编写控制程序。姿态控制要简单分为两部分，第一部分为飞行参数及作用概念，第二部分为PID控制理论。

第一部分 飞行参数及作用概念

四旋翼无人机的姿态描述参数有三个，成为欧拉角，分别为横滚角roll、俯仰角pitch，偏航角yaw(截的论文图片)

有三个角度作参考就可以表示出四旋翼的姿态信息，但是还需要明白四旋翼拥有6个自由度，分别是三个轴的平移和旋转。

要规定好无人机的方向，哪边是前，哪边是后。哪边是左右，涉及到无人机的两种模式，十字没试过，做的X型模式，但是控制理论差不太多，明白一个另一个就差不多了。

X型飞机动作控制理论

当前进时，前面两个电机速度要慢于后面两个电机；后退时反之

当左行时，左面两个电机速度要低于右面两个电机转速，右行反之

当斜行时，对角线电机转速相同，

当翻滚运动时。。。。。。。好像略微难点

备注：以上所说的电机转速相同并不是绝对的相同，而是开环给的速度，具体涉及到电机的控制理论后面再讲

 

       我们控制飞机的目标是当油门摇杆固定，别的摇杆归零时，要让飞机停留在原地不动，但是事实上飞机不是一点也不动的，而是处在一种闭环的状态下，不断的进行姿态调整，偏了立马调正，动作比较快由单片机自动控制。我们想让飞机静止时，那就相当于让它的三个欧拉角都为0；想让它前进后退时，就让他的俯仰角不是零，另外两个是零；想让它左行或右行时候，横滚角不是0，另外两个是0。摇杆的变量得出来的是四旋翼无人机欧拉角的目标角度，而不是四个电机的目标转速。