题目：小型无人机的飞控与导航系统的研究

本文以小型无人机的飞控系统为主要研究内容。通过参照美国AP50（Autopilot 50）自动驾驶仪，设计了一套针对于小型无人机的飞行控制及任务导航系统的总体方案，分别采用常规PID和智能PID控制策略进行了大量的仿真。选用ATmega128单片机作为主飞控计算机，并研制出原理样机。 首先，通过对美国AP50 自动驾驶仪硬件电路以及各通道的控制原理进行分析，在了解了自动驾驶仪的组成和各部件之间协调工作的原理的基础上，选用了功能更为丰富的ATmega128单片机作为主飞控计算机并详细介绍了硬件电路的实现过程，同时设计了相应的软件对各功能模块进行了调试。其次，设计了无人机的纵向控制方案和横侧向控制方案，包括俯仰角保持/控制，高度保持/控制和滚转角保持/控制等。PID参数的整定采用了基于相角裕度的PID参数整定法，以小型无人机为对象分别采用常规PID和智能PID控制方法对飞行控制方案进行了仿真，从仿真结果可以看出，两种控制策略都能达到满意的控制效果，但是智能PID控制的各种动态性能指标都要优于常规PID控制。最后介绍了无人机导航控制方案并详细介绍了采用Visual C++开发GPS信号模拟器的步骤。