MATLAB微型四旋翼无人飞行器的设计与控制(4)
最后，总结全文，对后续工作进行展望。
2 微型四旋翼无人飞行器的原理及建模
2.1 微型四旋翼无人飞行器原理介绍
微型四旋翼无人飞行器是固定在刚性十字交叉结构顶点上的由四个独立电机驱动的系统。它的四个旋翼分别被安装在十字形的机体顶点处，同一对角线上的两只旋翼为一组，四旋翼的前桨1和后桨3逆时针旋转，左桨4和右桨2顺时针旋转，故可以相互抵消它们之间的反扭距。通过控制四个电机的转速可以对飞行器的飞行进行控制。它的飞行原理图如图 2.1 所示。
图 2.1 飞行原理示意图
根据飞行器的飞行原理示意图可知，这种飞行器的飞行状态主要包括垂直飞行，横滚（左右）飞行，俯仰（前后）飞行和偏航飞行。
垂直飞行：当飞行器的四个旋翼以相同的转速旋转时，它们之间的反扭矩可以抵消相互，同时增大或减小四个旋翼的转速，可以实现飞行器上升、下降或悬停运动，如图 2.2 所示；
图 2.2 垂直飞行示意图
横滚飞行：保持旋翼1和旋翼3的转速不变，旋翼2和旋翼4中增加一个旋翼的转速，同时减小另一个旋翼的转速，这样由于拉力差的存在，机身会产生倾斜，从而使拉力产生水平的分量，使飞行器向右或向左运动，如图 2.3 所示；
图 2.3 横滚飞行示意图
俯仰飞行：前后对角线方向增加一个旋翼的转速，同时减小另一个旋翼的转速，同时保持其它两个旋翼转速不变，从而引起机身的倾斜，产生侧向的旋翼拉力，飞行器向前或向后运动