生成一段四旋翼无人机的Matlab仿真代码

以下是一段简单的四旋翼无人机的 Matlab 仿真代码，包括了无人机的动力学模型和控制器设计：

% 无人机动力学模型
m = 1.2; % 质量
g = 9.81; % 重力加速度
Ix = 0.25; % 滚转惯量
Iy = 0.25; % 俯仰惯量
Iz = 0.45; % 偏航惯量
L = 0.18; % 旋翼臂长
k = 3e-6; % 推力常数
b = 1e-7; % 拖力常数

% 控制器设计
Kp = 1; % 比例系数
Ki = 0.1; % 积分系数
Kd = 0.01; % 微分系数

% 初始化无人机状态
x = [0; 0; 0]; % 位置
v = [0; 0; 0]; % 速度
q = [1; 0; 0; 0]; % 姿态四元数
w = [0; 0; 0]; % 角速度

% 设置仿真参数
dt = 0.01; % 时间步长
t = 0:dt:10; % 时间向量

% 初始化控制器误差
e = [0; 0; 0];
e_sum = [0; 0; 0];
e_diff = [0; 0; 0];

% 循环仿真
for i = 1:length(t)
    % 计算控制器输出
    e_prev = e;
    e = [10; 10; 10] - x; % 目标位置为 (10, 10, 10)
    e_sum = e_sum + e * dt;
    e_diff = (e - e_prev) / dt;
    u = [Kp * e + Ki * e_sum + Kd * e_diff; 0];
    
    % 计算无人机状态变化
    f = k * sum(u); % 推力
    tau = [L * k * (u(2) - u(4)); L * k * (u(3) - u(1)); b * (u(1) - u(2) + u(3) - u(4))]; % 总力矩
    a = [0; 0; -g] + 1 / m * quatrotate(q', [0; 0; f]')'; % 加速度
    alpha = 1 / [Ix; Iy; Iz] .* (tau - cross(w, [Ix; Iy; Iz] .* w)); % 角加速度
    w = w + alpha * dt; % 更新角速度
    q = quatnormalize(q + 0.5 * quatmultiply(q', [0; w]')' * dt); % 更新姿态四元数
    v = v + a * dt; % 更新速度
    x = x + v * dt; % 更新位置
    
    % 绘制无人机轨迹
    plot3(x(1), x(2), x(3), 'o', 'MarkerSize', 10, 'MarkerFaceColor', 'b');
    hold on;
    plot3([x(1), 10], [x(2), 10], [x(3), 10], 'r--');
    hold off;
    axis equal;
    xlabel('x');
    ylabel('y');
    zlabel('z');
    title('四旋翼无人机轨迹');
    drawnow;
end

该代码中，通过定义无人机的动力学模型和控制器参数，实现了对四旋翼无人机的位置控制。在循环仿真中，通过计算控制器输出和无人机状态变化，更新无人机状态并绘制无人机的轨迹。需要注意的是，该代码仅为简单的示例代码，还需要根据实际应用场景进行进一步优化和改进。