● 摘要
无人机（UAV）或无人驾驶飞行器的监控应用变得越来越广泛。在飞行过程中，飞行器的速度以及姿态都会发生变化。飞行器受到的作用力使其发生位移，受到的作用力矩使其转动。飞行器受到的作用力有气动力、发动机推力以及重力。不经过质心的推力会产生关于质心的推力矩。为了分析飞行机理，需要定义坐标系。有较多的研究已经显示飞了行器控制率设计的重要性，控制率设计的主要任务就是使保持飞行器稳定性以及提高飞行器可操控性.
本文主要针对现有的无人机平台，采用PID控制方法设计、分析控制系统并进行仿真，该无人机平台为LAPAN 监控UAV-LSU01，与空中漫步者1680类似。由于该无人机平台没有气动、推力以及稳定数据，因此需要通过反向计算来确定这些数据。首先通过计算机辅助绘图（CAD）绘出飞行器的外形模型，然后根据飞行器CAD模型，计算流体动力以获得所需的气动数据。接下来这些数据被用来研究现有无人机的整体运动、横向以及纵向运动方程在一些控制输入和环境条件下的响应。通过拉氏变换将运动方程转化为闭环控制传递函数是很有必要的，应用传递函数，计算得到无人机飞行控制机构（升降舵，副翼和方向舵）的闭环控制优化增益。