基于粒子群优化的串级模糊PID无人机飞行控制系统

来源：电子测量技术杂志2022年第1期北京时间：

作者：沈跃杰，行鸿彦，王水璋

单位：1南京信息工程大学 气象灾害预报预警与评估协同创新中心 南京 210044; 2南京多基观测技术研究院 南京 211599

摘要：为了解决无人机飞行控制系统存在的平稳控制响应慢、自适应能力差，抗干扰能力弱的问题，本文分析了无人机飞行控制系统的原理，建立了无人机飞行控制模型，在串级模糊PID控制的条件下，利用粒子群优化算法的迭代寻优能力，实时确定模糊控制中的量化因子、比例因子以及初始PID参数，通过模糊控制在线调整PID参数，使平稳控制中的参数时刻保持最优化，设计了一种基于粒子群优化的串级模糊PID的飞行控制系统。实验结果表明：当量化因子e、ec的值分别为3、0.75，比例因子k1、k2、k3的值分别为0.5、2、0.5时，系统稳定性达到最优。相比于串级PID控制与串级模糊PID控制，通过粒子群优化后的控制系统具有更优的控制精度和稳定性，能较好地提高系统的性能指标，满足快速高效调平的飞行要求。

关键词：无人机;飞控;粒子群优化;模糊控制;PID

基金资助：国家重点研发计划资助项目（2021YFE0105500）；国家自然科学基金资助项目（62171228）