@四旋翼无人机系列PID仿真
旋翼无人机数学模型的建立：在建立模型的过程中，利用欧拉角进行了数学模型的建立。 首先分析无人机的结构及飞行原理，然后进行系统建模。 在建模过程中，首先描述四旋翼无人机的坐标系和姿态。 在此过程中利用欧拉角得到了机体坐标系与惯性坐标系的转换关系，以及惯性系统与非惯性系统中角速度的转换关系。 然后利用ykdxrk方程、以刚体质心为中心的欧拉方程得到四旋翼无人机动力学方程。 然后分析了无人机的总受力，包括无人机受到的重力、转子产生的升力、无人机进行各种运动的力矩分析等。 然后，将它们综合起来，得到了四旋翼无人机的系统模型：位置x、y、z的二次微分与转子升力和欧拉角的关系、三个欧拉角的二次微分与机体坐标系下三向角速度和升力的关系。
PID算法执行流程非常简单，利用反馈检测偏差信号，通过偏差信号控制被控量。 控制器本身是比例、积分、微分三个环节的加法。 比率是用于对系统的偏差作出反应的，因为它本身就是当前偏差的系数，所以只要有偏差，比率就起作用。 积分主要用于消除静差，静差是指系统稳定后输入输出之间仍然存在的差，本身是积分对所有过去时间偏差的系数，积分是通过偏差的累计来抵消系统的静差。 另一方面，微分反应偏差的变化趋势，本身是偏差变化率的系数，根据偏差变化趋势实现超前调节，提高反应速度。 了解PID算法的基本原理后，在计算机上实现需要离散化。 了解PID算法的各种改进以及常规的PID算法，以便自己更好地理解PID算法。
在常规的PID控制算法中，积分系数Ki是常数，因此整个控制过程中积分增量不变。 但是，系统对积分项的要求，在系统偏差大的情况下，积分作用应该减弱或完全消失，偏差小的情况下，应该增强。 积分系数大的话会引起超调，积分饱和，小的话短时间内不能消除静差。 因此，如何根据系统偏差的大小改变积分速度，是提高系统质量所必需的。 变积分PID算法正好能够满足这个要求。 变积分PID的基本思想是改变积分项的累积速度以适应偏差的大小。 偏差越大，积分越慢。 偏差越小，积分越快。
在了解PID算法的基础上，可以绘制出PID实现过程的总体流程图。 然后，可以在matlab中的Simulink上进行四轴飞行器的PID控制器的模拟验证。 首先画出最简单的系统框图，然后进行其他难度较大的飞行轨迹控制，最终得到完整的仿真图像，论证自己四轴飞行器PID控制器的有效性。
首先，完成最简单的PID控制。 这是一个不能理解耦合的四输入六输出系统。 此时，首先不控制剩下的两个输出变量，首先验证PID算法