news 2026/8/21 1:53:12

第17章 控制分配与混控

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张小明

前端开发工程师

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第17章 控制分配与混控

作者:一个在飞控坑里摸爬滚打了十多年的老兵

本课程面向有一定编程基础、对飞控算法感兴趣的同学,从零开始讲清楚飞控算法的每一个核心环节。


30章系统掌握无人机飞控算法——从传感器到控制、从姿态解算到SLAM

本课程从飞控算法概述出发,逐步讲解坐标系、传感器、姿态解算、PID控制、
位置控制、导航、状态估计、飞行模式、混控、RTOS、故障诊断、SLAM、编队飞行等全部核心内容。

第17章 控制分配与混控

17.1 控制分配的数学原理

同学们,前面我们讲了控制器设计——PID也好、串级也好,最终输出的都是"力矩"和"推力"。但电机可不懂什么是力矩,它只认PWM信号。所以我们需要一个"翻译官",把力矩和推力翻译成每个电机的PWM值。这个翻译官就是控制分配(Control Allocation),在飞控圈子里俗称"混控"(Mixer)。

17.1.1 从直觉理解

想象你是一个四旋翼的"大脑",你现在想让飞机往右滚(正roll力矩)。你该怎么做?

直觉告诉你:左侧两个电机加速,右侧两个电机减速。但加速多少?减速多少?总推力还要保持不变?这就需要数学来精确描述。

17.1.2 数学模型

定义控制输入向量:

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