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 |
|---|---|---|---|
| P | Proportional(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 |
| I | Integral(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 |
| D | Derivative(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 14CH | 14 通道 | 全功能测试,含舵机、灯光等扩展 |
| FASSTest 12CH | 12 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 7CH | 7 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 |
| v² | 速度平方 | m²/s² |
| S | 机翼面积 | m² |
| C_L | 升力系数 | 无量纲 |
五、技术要点总结
- 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
- 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
- 发射制式选择:S-FHSS 抗干扰能力强,适合复杂电磁环境
- 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