Моделирование и симуляция управления квадрокоптером с использованием каскадного PID-контроллера в Matlab

Аннотация

Серебряков М.Ю.

Дата поступления статьи: 17.02.2025

Рассматривается задача моделирования динамики и управления квадрокоптером с применением каскадной системы на базе пропорционально-интегрально-дифференциальных регуляторов. Цель исследования – создание математической модели динамики аппарата и разработка алгоритма, способного преобразовывать ошибки положения в корректирующие команды для изменения углов наклона. В работе используются методы дискретного интегрирования уравнений движения и симуляции в MATLAB, что позволяет обеспечить устойчивое позиционирование в условиях внешних возмущений и динамических ограничений. Полученные результаты демонстрируют значительное снижение расхождения между текущей позицией и заданной точкой, а также существенное повышение точности управления, несмотря на выявленные остаточные погрешности, требующие дальнейшей оптимизации алгоритмов.

Ключевые слова: квадрокоптер, динамика полёта, математическое моделирование, каскадное управление, позиционный регулятор, ориентационный регулятор, оптимизация управления

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

.