四旋翼飞行器动力学建模与简单PID控制

一、动力学建模

1. 坐标系定义

• 地球坐标系 (Inertial Frame)
  原点位于地面参考点，坐标轴与地理坐标系对齐，用于描述飞行器绝对位置和速度。
• 机体坐标系 (Body Frame)
  原点位于质心，x轴指向机头，y轴指向右舷，z轴垂直向下，用于分析姿态变化。

2. 运动学方程

$\{\begin{array}{l}\dot{X}=V_x\\ \dot{Y}=V_y\\ \dot{Z}=V_z\\ \dot{\varphi }=p+q\sin \varphi \tan \theta +r\cos \varphi \tan \theta \\ \dot{\theta }=q\cos \varphi -r\sin \end{array}$