18、四轴飞行器控制器设计实验解析

四轴飞行器控制器设计实验解析

1. 基础实验

1.1 进入HIL仿真模式

点击“运行”按钮进入硬件在环（HIL）仿真模式，之后可在界面左下角看到Pixhawk自动驾驶仪返回的消息。

1.2 打开3D显示

双击桌面快捷方式“3DDisplay”将其打开。

1.3 仿真性能展示

使用给定的遥控发射器（RC）对四轴飞行器进行手动控制解锁。在3DDisplay界面左侧会显示四轴飞行器的飞行状态，右上角绘制实时飞行数据，右下角绘制多旋翼飞行器的运动轨迹。

2. 分析实验

2.1 实验目标

2.1.1 准备工作

• 软件 ：MATLAB 2017b 或更高版本、基于Simulink的控制器设计与仿真平台、教学包 “e5.2”（https://flyeval.com/course）。

2.1.2 具体目标

1. 调整PID控制器参数以提高控制性能，记录超调量和调节时间，获取一组满意的参数。
2. 对系统进行扫描，根据满意的参数绘制波特图，观察系统的幅频响应曲线和相频响应曲线，最后分析稳定裕度。

2.2 实验步骤

2.2.1 初始模型设置

为调整PID控制器参数，需简化基础实验中基于Simulink的控制器设计与仿真平台。修改后的模型位于文件 “e5\e5.2\AttitudeControl_tune.slx” 中。由于四轴