无人机闭环控制系统部分的Matlab程序完整
时间: 2023-12-11 13:04:34 浏览: 25
以下是一个简单的无人机闭环控制系统Matlab程序示例:
```matlab
% 定义控制系统参数
Kp = 0.1; % 比例系数
Ki = 0.01; % 积分系数
Kd = 0.05; % 微分系数
% 定义无人机模型参数
m = 1; % 质量
g = 9.8; % 重力加速度
l = 0.25; % 旋翼到质心的距离
% 定义初始状态
x = 0; % 位置
v = 0; % 速度
theta = 0;% 俯仰角
w = 0; % 角速度
% 定义目标状态
x_desired = 10; % 目标位置
v_desired = 0; % 目标速度
theta_desired = 30; % 目标俯仰角
% 定义误差积分项
I = 0;
% 定义时间间隔和模拟时间
dt = 0.1; % 时间间隔
t_end = 10; % 模拟时间
t = 0:dt:t_end;% 时间向量
% 定义控制输入向量
u = zeros(1,length(t));
% 开始模拟
for i = 1:length(t)
% 计算误差项
e_x = x_desired - x;
e_v = v_desired - v;
e_theta = theta_desired - theta;
% 计算误差积分项
I = I + e_x*dt;
% 计算控制输入
u(i) = Kp*e_x + Ki*I + Kd*e_v;
% 计算加速度和角加速度
a = (u(i) - m*g*sin(theta))/m;
alpha = (l*u(i)*cos(theta) - m*g*l*sin(theta))/(m*l^2);
% 更新状态
x = x + v*dt;
v = v + a*dt;
theta = theta + w*dt;
w = w + alpha*dt;
end
% 绘制图形
subplot(2,2,1);
plot(t,u);
xlabel('Time');
ylabel('Control Input');
title('Control Input vs Time');
subplot(2,2,2);
plot(t,x);
xlabel('Time');
ylabel('Position');
title('Position vs Time');
subplot(2,2,3);
plot(t,v);
xlabel('Time');
ylabel('Velocity');
title('Velocity vs Time');
subplot(2,2,4);
plot(t,theta);
xlabel('Time');
ylabel('Angle');
title('Angle vs Time');
```
需要注意的是,上述程序仅为示例程序,实际的无人机控制系统设计需要根据具体的需求进行调整和优化。