测试多旋翼圆形控制的MATLAB代码

时间: 2024-02-19 21:00:33 浏览: 15
以下是一个简单的多旋翼圆形控制的MATLAB代码示例,供您参考: ```matlab % 多旋翼圆形控制的MATLAB代码示例 % 假设控制的圆心为 (x_c, y_c),半径为 r,目标高度为 z_d % 多旋翼参数 m = 1.0; % 质量 g = 9.81; % 重力加速度 l = 0.25; % 旋翼臂长 kF = 1.0; % 推力系数 kM = 0.1; % 扭矩系数 % 控制参数 Kp_p = 1.0; % 位置控制增益 Kd_p = 0.1; % 位置控制微分增益 Kp_v = 1.0; % 速度控制增益 Kd_v = 0.1; % 速度控制微分增益 Kp_yaw = 1.0; % 偏航角控制增益 % 初始化状态 x = 0.0; % 当前位置 x y = 0.0; % 当前位置 y z = 0.0; % 当前位置 z vx = 0.0; % 当前速度 vx vy = 0.0; % 当前速度 vy vz = 0.0; % 当前速度 vz yaw = 0.0; % 当前偏航角 % 控制循环 for t = 0:0.01:10 % 时间步长为 0.01 秒 % 计算圆心到当前位置的距离和角度 dist = sqrt((x - x_c)^2 + (y - y_c)^2); angle = atan2(y - y_c, x - x_c); % 计算期望位置和速度 x_d = x_c + r * cos(angle); y_d = y_c + r * sin(angle); z_d = z_d; % 目标高度不变 vx_d = r * (-sin(angle) * yaw_d + cos(angle)); vy_d = r * (cos(angle) * yaw_d + sin(angle)); vz_d = Kp_p * (z_d - z) + Kd_p * (0 - vz); % 计算误差 dx = x - x_d; dy = y - y_d; dz = z - z_d; dvx = vx - vx_d; dvy = vy - vy_d; dvz = vz - vz_d; % 计算期望推力和期望姿态角 F = m * (g + Kp_p * dz + Kd_p * dvz) / (cos(phi) * cos(theta)); phi_d = (1 / g) * (Kp_v * dvx + Kd_v * (F / m) * sin(psi)); theta_d = (1 / g) * (Kp_v * dvy + Kd_v * (F / m) * cos(psi)); yaw_d = Kp_yaw * (angle - yaw); % 计算期望扭矩 Mx = kM * (phi_d - phi); My = kM * (theta_d - theta); Mz = kM * (yaw_d - yaw); % 计算期望旋翼推力 F1 = (F / 4) - (1 / (4 * kF)) * (Mx / l + My / l - Mz / (kF * 4)); F2 = (F / 4) - (1 / (4 * kF)) * (-Mx / l + My / l + Mz / (kF * 4)); F3 = (F / 4) - (1 / (4 * kF)) * (-Mx / l - My / l - Mz / (kF * 4)); F4 = (F / 4) - (1 / (4 * kF)) * (Mx / l - My / l + Mz / (kF * 4)); % 更新状态 x = x + vx * 0.01; y = y + vy * 0.01; z = z + vz * 0.01; vx = vx + (F / m) * sin(phi) * cos(theta) * cos(psi) * 0.01; vy = vy + (F / m) * sin(phi) * cos(theta) * sin(psi) * 0.01; vz = vz - (F / m) * cos(phi) * cos(theta) * 0.01; phi = phi + phi_d * 0.01; theta = theta + theta_d * 0.01; yaw = yaw + yaw_d * 0.01; % 输出状态和控制量 disp(['Time: ', num2str(t), ', x: ', num2str(x), ', y: ', num2str(y), ', z: ', num2str(z)]); disp(['F1: ', num2str(F1), ', F2: ', num2str(F2), ', F3: ', num2str(F3), ', F4: ', num2str(F4)]); end ``` 需要注意的是,上述代码仅为示例,实际应用中需要根据具体的多旋翼参数和控制需求进行调整。另外,该代码示例中的圆形控制仅在平面上进行,没有考虑高度方向的控制,具体实现中需要根据实际需求进行修改。

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