摘要四旋翼无人飞行器因为具有体积小、灵活敏捷等特点，在军事与民用领域有着广阔的发展前景。对四旋翼无人飞行器的动力学模型辨识与以及姿态控制的研究成为热门课题。

本文中，我们利用CIFER平台辨识四旋翼无人飞行器数学模型。经过多次飞行试验，利用扫频输入采集到输入输出数据。CIFER采用线性调频Z变换、多输入处理以及组合窗技术，能够辨识出精确度更高的参数以及模型。87419

根据辨识得到的模型设计了PID控制器、LQR控制器以及H∞控制器，在Matlab/Simulink环境下给出仿真结果，证明在较短时间可以达到稳态，实现了飞行器的姿态控制。最后对三种控制器的仿真结果进行比较分析。

毕业论文关键词  四旋翼无人飞行器  CIFER  系统辨识  数学模型  控制器  仿真

毕业设计说明书外文摘要

Title         Control, simulation and experiment of UAV model      based on CIFER platform                                   

Abstract Because of small size and agility, quadrotor UAV has a broad application prospect in civil and military fields。 Dynamic model identification and attitude control of quadrotor UAV have become a hot topic。

In this paper, we adopt CIFER identification toolkit to identify quadrotor mathematical models of quadrotor UAV。 Through multiple flight tests, the input and ouput data are collected by the sweep frequency input。 Advanced chirp z-transform, multi-input conditioning, and composite window techniques provide accurate models and parameters in frequency response。

According to the identified models, The PID controller, LQR controller and H_infinity controller are designed。 Under the environment of Matlab / Simulink simulation, results are given。 we successfully control the attitude of quadrotor UAV。 Finally，the simulation results of the three controllers are compared and analyzed。

Keywords  quadrotor Unmanned Aircraft  CIFER  identification  Math model  controller  simulation

目   次

1  引言 1

1。1  研究背景与意义 1源-于Y优+尔-论.文:网www.chuibin.com 原文+QQ7520^18766

1。2  国内外发展现状 1

1。3  本文主要工作内容与章节安排 4

2  四旋翼飞行器设计 5

2。1  飞行原理 5

2。2  硬件平台 7

2。3  四旋翼飞行器数据采集及处理 9

2。4  四旋翼坐标选取 12

2。5  本章小结 12

3  基于CIFER平台的参数辨识 13

3。1  CIFER介绍 13

3。2  辨识基础 13

3。3  辨识过程： 14

3。4  辨识结果 18

3。5  本章小结 20

4  四旋翼的控制器设计 21

4。1  引言 21

4。2  PID控制 21

4。3  LQR控制 25