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1、(10)申请公布号 CN 103365214 A (43)申请公布日 2013.10.23 CN 103365214 A *CN103365214A* (21)申请号 201310273147.3 (22)申请日 2013.06.29 G05B 17/02(2006.01) G05D 1/10(2006.01) (71)申请人 天津大学 地址 300072 天津市南开区卫津路 92 号 (72)发明人 鲜斌 王福 赵勃 刘世博 古训 (74)专利代理机构 天津市北洋有限责任专利代 理事务所 12201 代理人 杜文茹 (54) 发明名称 一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真 平台及实验方法 。
2、(57) 摘要 一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真 平台及实验方法， 仿真平台是将单旋翼直升机设 置在三自由度飞行器转台顶端的具有万向性的球 关节上， 单旋翼直升机的几何中心处设置有机载 姿态传感器， 单旋翼直升机中设置有机载协控器， 机载姿态传感器和机载协控器分别连接仿真控制 器系统， 还有与仿真控制器系统相连接的位移变 化的虚拟场景在线显示计算机。方法是依据仿真 任务， 利用 xPC 工具箱中的模块与控件， 在宿主 机上运行 Simulink 软件， 为仿真系统搭建模型框 图。本发明提高了单旋翼直升机控制器设计的高 效性、 实用性、 可信性。 可保障实验的安全进行， 既 能直观地对无人。
3、飞行器飞行控制算法进行仿真， 又能真实地呈现单旋翼直升机的姿态信息。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103365214 A CN 103365214 A *CN103365214A* 1/2 页 2 1. 一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真平台， 包括单旋翼直升机 （1） ， 其特征 在于， 所述的单旋翼直升机 （1） 设置在三自由度飞行器转台 （2） 顶端的具有万向性的球关 节上， 所述单旋翼直升机 （1） 的几何中心处设。
4、置有机载姿态传感器 （3） ， 所述单旋翼直升机 （1） 中设置有用于控制单旋翼直升机 （1） 的舵机 （11） 的机载协控器 （4） ， 所述的机载姿态传 感器 （3） 和机载协控器 （4） 分别连接仿真控制器系统 （5） ， 所述的仿真控制器系统 （5） 用于 创建仿真模型、 生成仿真代码和控制仿真进程并与机载姿态传感器 （3） 和机载协控器 （4） 交互信息， 还设置有与所述的仿真控制器系统 （5） 相连接的用于显示虚拟的位移变化的虚 拟场景在线显示计算机 （6） 。 2. 根据权利要求 1 所述的一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真平台， 其特征在 于， 所述的单旋翼直升机 （1） 。
5、上还设置有用于接收遥控器 （7） 的信号并与机载协控器 （4） 相 连接的接收机 （8） 。 3. 根据权利要求 1 所述的一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真平台， 其特征在 于， 所述的仿真控制器系统 （5） 包括有用于创建仿真模型、 生成仿真代码和控制仿真进程的 宿主计算机 （51） ， 用于执行仿真代码并与机载姿态传感器 （3） 和机载协控器 （4） 交互信息 的目标机 （52） ， 以及与目标机 （52） 相连接的目标机显示器 （53） ， 所述的宿主计算机 （51） 和 目标机 （52） 通过路由器 （9） 组成局域网。 4. 根据权利要求 1 所述的一种单旋翼无人飞行器三自由度。
6、半实物仿真平台， 其特征在 于， 所述的虚拟场景在线显示计算机 （6） 包括有用于显示单旋翼直升机 （1） 飞行状况的计 算机 （61） ， 以及显示谷歌地球的计算机 （62） ， 所述的虚拟场景在线显示计算机 （6） 通过路 由器 （9） 与所述的仿真控制器系统 （5） 中的宿主计算机 （51） 和目标机 （53） 共在同一个局 域网内。 5.一种权利要求14任一项所述的一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真平台 的实验方法， 其特征在于， 依据仿真任务， 利用 xPC 工具箱中的模块与控件， 在宿主机上运 行 Simulink 软件， 为仿真系统搭建模型框图， 所搭建的模型中包含读取机载传。
7、感器数据子 系统、 生成单旋翼无人飞行器虚拟位移子系统、 飞行控制算法子系统和控制指令传送与虚 拟显示接口子系统这四个子系统。 6. 根据权利要求 5 所述的一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真平台的实验方 法， 其特征在于， 所述的读取机载传感器数据子系统， 包括用于获取 MTi 惯性导航单元的姿 态信息与角速度信息， 使用Baseboard Serial FIFO模块和FIFO Read Binary模块来接收 和解析数据， 经过对应的坐标变换及度量变换， 从而得到三维欧拉角及一阶导数值， 同时， 将这些数据输出给其他子系统。 7. 根据权利要求 5 所述的一种单旋翼无人飞行器三自由度半。
8、实物仿真平台的实验方 法， 其特征在于， 所述的生成单旋翼无人飞行器虚拟位移子系统包括建立单旋翼无人飞行 器的动力学模型， 利用读取机载传感器数据子系统中获取的数据， 借助单旋翼无人飞行器 的动力学模型， 解算出飞行器的虚拟三维线加速度， 并通过两次积分运算分别得到虚拟线 速度与虚拟位移。 8. 根据权利要求 5 所述的一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真平台的实验方 法， 其特征在于， 所述的飞行控制算法子系统， 包含飞行航迹规划和飞行控制算法两个子模 块， 在飞行航迹规划子模块中， 仿真人员依飞行任务自行设计飞行路线， 飞行控制算法子模 权 利 要 求 书 CN 103365214 A 。
9、2 2/2 页 3 块则结合当前的飞行器状态信息， 包括真实的姿态信息与虚拟的位移信息， 以及飞行任务， 通过设定的控制算法生成相应的控制指令。 9. 根据权利要求 5 所述的一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真平台的实验方 法， 其特征在于， 所述的控制指令传送与虚拟显示接口子系统包括将控制指令通过串口发 送到 DSP 机载协控器， 用于产生 PWM 信号驱动舵机 ； 同时， 将真实的三维姿态信息与虚拟位 置信息通过 UDP 网络发送至局域网其他计算机终端， 用于虚拟场景的在线显示。 权 利 要 求 书 CN 103365214 A 3 1/6 页 4 一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿。
10、真平台及实验方 法 技术领域 0001 本发明涉及一种单旋翼直升机的仿真平台。 特别是涉及一种单旋翼无人飞行器三 自由度半实物仿真平台及实验方法。 背景技术 0002 单旋翼直升机是旋翼式飞行器的一种， 一般装备了飞行控制系统、 姿态传感器、 GPS 定位系统、 通讯系统等， 能够在无人干预的情况下自主完成飞行任务。单旋翼直升机能 够实现垂直起降， 在空中能够实现悬停、 前飞、 后飞、 侧飞等飞行动作， 具有很强的机动性和 灵活性。 因此， 单旋翼直升机近年来被大量应用于军事和民用领域， 受到了大批研究人员的 关注。 0003 但单旋翼直升机有极强的静不稳定性， 且在动力学上具备欠驱动、 强耦。
11、合与非线 性等特点， 使得单旋翼直升机飞行控制器设计难度大大提升， 并且实物飞行实验风险大、 成 本高。 目前， 国内外多数高校及科研机构采用纯数值仿真实验进行控制器设计， 这种实验方 法虽高效便捷， 但其与复杂多变的实际飞行情况相差很远， 使得仿真结果的可信性及控制 器设计的实用性大大降低。 0004 对于实物飞行与纯数值仿真这两种实验方法所存在的弊端与矛盾， 半实物仿真方 法是一种较好的解决方式。 它将纯数值仿真和实物实验有机地结合在一起， 既保留了实物， 提高了实验的可信性及实用性， 又发挥了数值仿真的优势， 保证实验的高效便捷。然而， 针 对单旋翼无人直升机尚无一套适用性强的半实物仿真。
12、平台。 因此， 设计一套功能完善、 操作 简便且价格低廉的半实物仿真系统将极大有助于单旋翼直升机的研究人员的开发工作。 发明内容 0005 本发明所要解决的技术问题是， 提供一种可保障实验的安全进行， 既能直观地对 无人飞行器飞行控制算法进行仿真， 又能真实地呈现单旋翼直升机姿态信息的单旋翼直升 机三自由度半实物仿真平台。 0006 本发明所采用的技术方案是 ： 一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真平台， 包括单旋翼直升机， 所述的单旋翼直升机设置在三自由度飞行器转台顶端的具有万向性的 球关节上， 所述单旋翼直升机的几何中心处设置有机载姿态传感器， 所述单旋翼直升机中 设置有用于控制单旋翼直。
13、升机的舵机的机载协控器， 所述的机载姿态传感器和机载协控器 分别连接仿真控制器系统， 所述的仿真控制器系统用于创建仿真模型、 生成仿真代码和控 制仿真进程并与机载姿态传感器和机载协控器交互信息， 还设置有与所述的仿真控制器系 统相连接的用于显示虚拟的位移变化的虚拟场景在线显示计算机。 0007 所述的单旋翼直升机上还设置有用于接收遥控器的信号并与机载协控器相连接 的接收机。 0008 所述的仿真控制器系统包括有用于创建仿真模型、 生成仿真代码和控制仿真进程 说 明 书 CN 103365214 A 4 2/6 页 5 的宿主计算机， 用于执行仿真代码并与机载姿态传感器和机载协控器交互信息的目标。
14、机， 以及与目标机相连接的目标机显示器， 所述的宿主计算机和目标机通过路由器组成局域 网。 0009 所述的虚拟场景在线显示计算机包括有用于显示单旋翼直升机飞行状况的计算 机， 以及显示谷歌地球的计算机， 所述的虚拟场景在线显示计算机通过路由器与所述的仿 真控制器系统中的宿主计算机和目标机共在同一个局域网内。 0010 一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真平台的实验方法， 依据仿真任务， 利 用xPC工具箱中的模块与控件， 在宿主机上运行Simulink软件， 为仿真系统搭建模型框图， 所搭建的模型中包含读取机载传感器数据子系统、 生成单旋翼无人飞行器虚拟位移子系 统、 飞行控制算法子系统和。
15、控制指令传送与虚拟显示接口子系统这四个子系统。 0011 所述的读取机载传感器数据子系统， 包括用于获取 MTi 惯性导航单元的姿态信息 与角速度信息， 使用Baseboard Serial FIFO模块和FIFO Read Binary模块来接收和解析 数据， 经过对应的坐标变换及度量变换， 从而得到三维欧拉角及一阶导数值， 同时， 将这些 数据输出给其他子系统。 0012 所述的生成单旋翼无人飞行器虚拟位移子系统包括建立单旋翼无人飞行器的动 力学模型， 利用读取机载传感器数据子系统中获取的数据， 借助单旋翼无人飞行器的动力 学模型， 解算出飞行器的虚拟三维线加速度， 并通过两次积分运算分别。
16、得到虚拟线速度与 虚拟位移。 0013 所述的飞行控制算法子系统， 包含飞行航迹规划和飞行控制算法两个子模块， 在 飞行航迹规划子模块中， 仿真人员依飞行任务自行设计飞行路线， 飞行控制算法子模块则 结合当前的飞行器状态信息， 包括真实的姿态信息与虚拟的位移信息， 以及飞行任务， 通过 设定的控制算法生成相应的控制指令。 0014 所述的控制指令传送与虚拟显示接口子系统包括将控制指令通过串口发送到 DSP 机载协控器， 用于产生 PWM 信号驱动舵机 ； 同时， 将真实的三维姿态信息与虚拟位置信息通 过 UDP 网络发送至局域网其他计算机终端， 用于虚拟场景的在线显示。 0015 本发明的一种。
17、单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真平台及实验方法， 提高了单 旋翼直升机控制器设计的高效性、 实用性、 可信性。可保障实验的安全进行， 既能直观地对 无人飞行器飞行控制算法进行仿真， 又能真实地呈现单旋翼直升机的姿态信息。本发明可 为单旋翼直升机的空间飞行实验提供极具参考价值的飞行数据， 可极大地缩减研发周期， 降低飞行实验成本。本发明所具有的优点和有益效果如下 ： 0016 1. 本发明在仿真过程中， 其被控对象采用实体单旋翼直升机， 而非纯数值形式的 动力学模型， 姿态传感器可实时提供真实的飞行状态数据， 仿真效果贴近直实情况。 0017 2. 本发明所使用的 xPC 目标环境， 既能确保。
18、仿真过程中软硬件极高的响应速度， 即实时性， 又能保证系统代码的可移植性与通用性， 且成本低廉。 0018 3. 仿真系统中的各数据终端 （包括宿主机、 目标机、 可视化显示计算机等） 均通过 局域网络相连接， 其数据交互快速、 稳定， 且易于在原系统基础上扩展用户终端。 0019 4.本发明结合虚拟场景技术在计算机上开发了可视化显示程序， 充分利用Google Earth 与 FlightGear 工具， 便于研究人员实时地观察仿真控制效果。 说 明 书 CN 103365214 A 5 3/6 页 6 附图说明 0020 图 1 是本发明单旋翼直升机三自由度半实物仿真平台的构成示意图 ； 。
19、0021 图 2 是本发明单旋翼直升机三自由度半实物仿真平台的控制框图 ； 0022 图 3a 是姿态镇定飞行实验中传感器测得的滚转角信息曲线图 ； 0023 图 3b 是姿态镇定飞行实验中传感器测得的俯仰角信息曲线图 ； 0024 图 3c 是姿态镇定飞行实验中传感器测得的偏航角信息曲线图。 0025 图中 0026 1 ： 单旋翼直升机 2 ： 三自由度飞行器转台 0027 3 ： 机载姿态传感器 4 ： 机载协控器 0028 5 ： 仿真控制器系统 6 ： 在线显示计算机 0029 7 ： 遥控器 8 ： 接收机 0030 9 ： 路由器 51 ： 宿主计算机 0031 52 ： 目标机。
20、 53 ： 目标机显示器 0032 61 ： 计算机 62 ： 计算机 具体实施方式 0033 下面结合实施例和附图对本发明的一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真 平台及实验方法做出详细说明。 0034 如图 1、 图 2 所示， 本发明的一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真平台， 包 括单旋翼直升机 1， 所述的单旋翼直升机 1 设置在三自由度飞行器转台 2 顶端的具有万向 性的球关节上， 所述单旋翼直升机 1 的几何中心处设置有机载姿态传感器 3， 所述单旋翼直 升机 1 中设置有用于控制单旋翼直升机 1 的舵机 11 的机载协控器 4， 所述的单旋翼直升机 1 上还设置有用于接收遥控。
21、器 7 的信号并与机载协控器 4 相连接的接收机 8。所述的机载 姿态传感器3和机载协控器4分别连接仿真控制器系统5， 所述的仿真控制器系统5用于创 建仿真模型、 生成仿真代码和控制仿真进程并与机载姿态传感器 3 和机载协控器 4 交互信 息， 还设置有与所述的仿真控制器系统 5 相连接的用于显示虚拟的位移变化的虚拟场景在 线显示计算机 6。 0035 本发明单旋翼直升机1选用TREX-450小型电动单旋翼直升机， 该小型航模直升机 机身长 640mm， 主桨长 710mm， 飞机总重 638g， 有效负载 500g。使用 Futaba 品牌遥控器和 2.4GHz 接收机进行无线通讯， 可实现。
22、对单旋翼直升机的手动飞行。 0036 本发明为单旋翼直升机 1 特别制作了一个三自由度转台， 其顶端安置了一个球关 节， 该球关节可通过螺丝与单旋翼直升机 1 紧固连接。球关节具有 “万向性” ， 单旋翼直升机 1 在转台上可于一定角度范围内自由地旋转， 呈现出真实的三维姿态变化。 0037 本发明选用 MTi 商用惯性测量单元构成机载姿态传感器 3， 测量单旋翼直升机的 姿态信息， 并将其安装在单旋翼直升机的几何中心处。 该机载姿态传感器单元重量轻、 体积 小、 功耗低， 可输出三维线加速度、 三维角速度及三维姿态角度等数据， 其中俯仰角和滚转 角精度为 0.5 度， 偏航角精度为 1 度，。
23、 可通过 RS232 串口协议与外界通讯， 其最大更新 频率可达 120Hz。 0038 本发明的机载协控制器采用数字信号处理器 (DSP) 为主控芯片， 用于接收、 解析 说 明 书 CN 103365214 A 6 4/6 页 7 上层命令， 可快速生成PWM信号驱动单旋翼直升机1的舵机从而实现飞行器的姿态控制， 同 时， 可向上层控制器反馈飞行器的部分信息。 此外， 机载协控制器还用于切换飞行器的手动 与自动飞行模式， 实现手 / 自动飞行的无缝切换， 保证飞行器的安全。 0039 本发明所述的仿真控制器系统 5 采用 “宿主机目标机” 架构， 从而兼顾仿真实 验的实时性与操作便捷性。包。
24、括有采用普通 PC 机， 运行 Simulink 软件的用于创建仿真模 型、 生成仿真代码和控制仿真进程的宿主计算机 51， 采用 PC/104 嵌入式计算机用于执行仿 真代码并与机载姿态传感器3和机载协控器4交互信息的目标机52， 以及与目标机52相连 接的目标机显示器 53， 所述的宿主计算机 51 和目标机 52 通过路由器 9 组成局域网。 0040 所述的虚拟场景在线显示计算机 6 用于显示单旋翼直升机虚拟的位移变化。由于 单旋翼直升机在三自由度实验台上只能呈现出三维的姿态信息而没有空间位置信息， 利用 虚拟场景在线显示计算机 6 真实姿态信息及动力学模型可解算出飞行器的虚拟位移。本。
25、发 明使用 Google Earth 和 FlightGear 工具分别开发了在线显示的客户端程序， 使用 协议进行通讯， 该虚拟场景在线显示计算机可为仿真人员提供了一个更为全面的可视化飞 行信息。具体包括有用于显示单旋翼直升机 1 飞行状况的计算机 61， 以及显示谷歌地球的 计算机 62， 所述的虚拟场景在线显示计算机 6 通过路由器 9 与所述的仿真控制器系统 5 中 的宿主计算机 51 和目标机 53 共在同一个局域网内。 0041 本发明的一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真平台， 将单旋翼直升机的舵 机信号线及接收机信号线均接到机载协控制器 DSP 上， 机载姿态传感器与机载协控。
26、制器 DSP分别通过各自的RS232串口线连接到PC/104目标机上的两个串行端口上。 机载姿态传 感器使用 5V 直流稳压电源箱供电， 单旋翼直升机则通过大功率开关电源供电。 0042 将宿主计算机(PC机)和目标机(PC/104嵌入式计算机)连接到同一个局域网内， 为各终端分配互异的 IP 地址， 并设置相同的网关。在宿主机上运行 Simulink， 为目标机制 作包含实时内核、 网卡驱动的启动 U 盘， 并将烧写好的 U 盘连接到 PC/104 的 USB 端口上。 0043 本发明的一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真平台及实验方法的实验方 法， 是依据仿真任务， 利用 xPC 工具。
27、箱中的模块与控件， 在宿主机上运行 Simulink 软件， 为 仿真系统搭建模型框图， 所搭建的模型中包含读取机载传感器数据子系统、 生成单旋翼直 升机虚拟位移子系统、 飞行控制算法子系统和控制指令传送与虚拟显示接口子系统这四个 子系统。 0044 一、 所述的读取机载传感器数据子系统， 包括用于获取 MTi 惯性导航单元的姿态 信息与角速度信息， 使用Baseboard Serial FIFO模块和FIFO Read Binary模块来接收和 解析数据， 经过对应的坐标变换及度量变换， 从而得到三维欧拉角及一阶导数值， 同时， 将 这些数据输出给其他子系统。 0045 二、 所述的生成单旋。
28、翼直升机虚拟位移子系统包括建立单旋翼直升机的动力学模 型， 利用读取机载传感器数据子系统中获取的数据， 借助单旋翼直升机的动力学模型， 解算 出飞行器的虚拟三维线加速度， 并通过两次积分运算分别得到虚拟线速度与虚拟位移。 0046 单旋翼直升机在空间中姿态可用欧拉角描述， 分别为 ： 滚转角 、 俯仰角 、 偏航 角 ， 定义 a=,T为无人飞行器欧拉角向量， 对应此三个通道控制输入分别为 ： 横 向输入 lat、 纵向输入 lon、 偏航输入 ped， 定义 u=(lat,lon,ped)T为无人飞行器控制 输入向量。其动力学模型表示为 ： 说 明 书 CN 103365214 A 7 5/。
29、6 页 8 0047 0048 其中 m 为直升机质量， p=x,y,zT表示直升机的三维位移， g 为重力加速度， e3=0,0,1T，为速度转移矩阵， KM为总距系数， col为总距输入量。 0049 根据动力学模型的表达式可计算得到即直升机的三维线加速度， 将其对时间求 积分运算可得到相应的三维线速度， 再次积分可便得到三维位移。 0050 三、 所述的飞行控制算法子系统， 包含飞行航迹规划和飞行控制算法两个子模块， 在飞行航迹规划子模块中， 仿真人员依飞行任务自行设计飞行路线， 飞行控制算法子模块 则结合当前的飞行器状态信息， 包括真实的姿态信息与虚拟的位移信息， 以及飞行任务， 通 。
30、过设定的控制算法生成相应的控制指令。 0051 对空间中刚体的控制包括位置与姿态两方面， 而姿态控制又是位置控制的基础， 因此针对姿态控制， 以经典 PID 控制为例说明本发明实验平台的有效性。 0052 分别定义 ad， 为期望姿态角度向量和期望角速度向量， 定义 e=ad-a， 为姿态角和姿态角速度跟踪误差向量。 0053 采用位置式 PID， 设计控制律为并将其离散化得到 其中 Kp， Ki， Kd分别为比例、 积分、 微分增 益。在控制输入作用下， 使得跟踪误差趋于 0， 从而实现单旋翼直升机的姿态控制。 0054 四、 所述的控制指令传送与虚拟显示接口子系统包括将控制指令通过串口发送。
31、到 DSP 机载协控器， 用于产生 PWM 信号驱动舵机 ； 同时， 将真实的三维姿态信息与虚拟位置信 息通过 UDP 网络发送至局域网其他计算机终端， 用于虚拟场景的在线显示。 0055 下面给出一种单旋翼无人飞行器三自由度半实物仿真平台及实验方法仿真及实 验结果。 0056 仿真步骤如下 ： 0057 1.开启宿主计算机和目标机。 在宿主计算机上运行Simulink软件， 打开仿真模型 窗口 ； 确认目标机已载入 xPC 实时内核已处于准备就绪状态。通过 ping 指令确认各计算机 终端的网络连接正常。 0058 2. 遥控器上电， 将油门通道锁定， 将油门杆拉至最低位置， 将手 / 自切。
32、换通道拨至 手动档位。给电调通电， 等待电调鸣声就绪后， 解除油门锁定， 轻推油门杆测试单旋翼飞行 器的状态。确认飞行器正常， 准备实验。 0059 3.在宿主机上将仿真模型编译、 链接生成可执行代码， 并下载到目标机。 目标机给 出 Ready 信息后， 在宿主机上执行 “运行” 指令， 开始仿真。 0060 4. 推动遥控器油门通道至预定位置， 此时单旋翼直升机螺旋桨会高速旋转起来， 将手 / 自切换通道拨至自动档位， 在控制器算法作用下飞行器将维持在指定的状态下。目 标机显示器会实时显示仿真飞行数据。 0061 5. 在宿主计算机上执行 “终止” 指令， 结束仿真飞行， 将油门杆拉至最低。
33、位置， 螺旋 桨停止转动， 目标机停止信息更新， 并提示正在保存仿真数据。待保存结束后， 在宿主计算 说 明 书 CN 103365214 A 8 6/6 页 9 机上执行 “读取” 指令， 将仿真数据提取到宿主计算机上以供离线分析研究使用。 0062 6. 断开电源连接， 关闭遥控器。仿真结束。 0063 二、 实验结果 0064 使用 PID 控制算法进行飞行器姿态镇定实验， 其中， 滚转角 (Roll) 和俯仰角 (Pitch) 设定为 0 度， 偏航角 (Yaw) 设定为 -100 度。图 3a、 图 3b、 图 3c 显示了姿态镇定飞 行实验中传感器测得的滚转角、 俯仰角和偏航角。 可以看出， 控制算法在姿态的镇定实验中 取得了很好的控制效果。 说 明 书 CN 103365214 A 9 1/2 页 10 图 1 说 明 书 附 图 CN 103365214 A 10 2/2 页 11 图 2 图 3a 图 3b 图 3c 说 明 书 附 图 CN 103365214 A 11 。