PID 控制与飞控基础技术笔记

一、PID 控制器概述

1.1 定义
PID 控制器是一种线性控制器,其工作原理是:

  • 输入:给定值与实际输出值的偏差
  • 处理:利用偏差计算合理的控制量
  • 输出:控制执行机构进行调节

1.2 PID 三个字母含义

字母全称功能定位作用效果
PProportional(比例)飞控修正补偿的频率决定飞机倾斜多大角度开始修正;P 越高,在越小的倾斜角度就开始修正,修正次数增加
IIntegral(积分)飞控修正补偿的强度决定飞控修正到位的快慢;I 越高,修正到位越快
DDerivative(微分)飞控修正补偿的幅度决定飞控修正的角度大小

二、接收机通道定义

2.1 四个标准通道

通道代号中文名称运动轴方向对应动作
AIL副翼横轴(左右平移)<br>纵轴(滚转运动)飞机左右倾斜/滚转
ELE升降舵纵轴(前进后退)<br>横轴(俯仰运动)飞机前后俯仰
THR油门发动机推力调节
RUD方向舵立轴(偏航运动)<br>立轴(升降运动)飞机左右转向/偏航

三、常见发射制式

3.1 S-FHSS 协议
Spectrum Spread FHSS(频谱扩展跳频扩谱),现代无人机主流通信协议。

3.2 通道配置模式

型号通道数适用场景
FASSTest 14CH14 通道全功能测试,含舵机、灯光等扩展
FASSTest 12CH12 通道标准配置,常用飞控需求
FAST MULT多模式多功能切换配置
FAST 7CH7 通道基础飞行控制

四、升力公式

4.1 基本公式

L = 1/2 ρ · v² · S · C_L

4.2 参数说明

符号物理量单位
L升力N(牛顿)
ρ (1/2ρ)空气密度kg/m³
速度平方m²/s²
S机翼面积
C_L升力系数无量纲

五、技术要点总结

  1. PID 调参原则:P 决定响应频率,I 决定收敛速度,D 抑制超调震荡
  2. 通道映射:需根据飞控型号正确配置接收机通道与舵机对应关系
  3. 发射制式选择:S-FHSS 抗干扰能力强,适合复杂电磁环境
  4. 升力计算:飞行高度变化影响空气密度 ρ,需动态调整油门补偿

文档整理时间:2026-04-27
适用场景:无人机飞控调试、航模技术学习、航空基础培训

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