MATLAB四旋翼自适应控制仿真simulink simscape，可更换成自己的无人机sol...

MATLAB四旋翼自适应控制仿真simulink simscape，可更换成自己的无人机solidworks模型有公式手册需MATLAB2017版本以上

刚拆完快递的周末下午最适合折腾无人机仿真了。最近在MATLAB里搞了个四旋翼自适应控制的活儿，用Simscape Multibody把SolidWorks建的模型直接拽进来飞，这可比纯数学仿真带劲多了。咱们直接上硬货。

一、先给无人机整个身子骨

把SolidWorks装配体导出为STL格式后，在MATLAB命令行敲：

matlab 复制代码

smimport('quadcopter_assembly.stl');

这行魔法会生成一堆Simscape Multibody的刚体模块。注意关节连接点别搞错，电机安装座必须和桨叶的旋转轴对齐。见过有人仿真时四个桨叶各飞各的，场面堪比车祸现场。

二、动力学别玩虚的

在Simulink里搭动力学模型时，空气阻力模块得这么设置：

matlab 复制代码

aerodynamicTorque = 0.5*rho*C_d*A*(omega.^2).*sign(omega);

这里的rho别傻乎乎用标准大气密度，实测1.05~1.2之间更接近真实飞行环境。遇到过仿真悬停时无人机莫名漂移的情况，最后发现是空气密度参数在作妖。

三、自适应控制上狠活

核心控制律代码长这样：

matlab 复制代码

function u = adaptiveControl(y_ref, y, Kp, Ki, Kd, gamma)
    persistent integral error_prev;
    error = y_ref - y;
    integral = integral + Ki*error*0.01; % 采样时间别写死
    derivative = (error - error_prev)/0.01;
    u = Kp*error + integral + Kd*derivative;
    
    % 参数更新律才是灵魂
    Kp = Kp + gamma*error*integral;
    Ki = Ki + gamma*error*error_prev;
    error_prev = error;
end

注意gamma别超过0.5，否则参数会像脱缰野马。上次设了个0.8，无人机在仿真里跳起了机械舞。

四、仿真翻车实录

调参时遇到过经典的"振翅高飞"现象------无人机在5米高度疯狂抽搐。打开PID数据监视器发现积分项在1秒内飙到300多，紧急加了积分限幅：

matlab 复制代码

if abs(integral) > 100
    integral = sign(integral)*100;
end

现在这货终于能稳当悬停了，虽然降落时还是像喝醉的蜻蜓。完整仿真文件已打包，需要自取，记得模型路径别带中文，MATLAB这洋玩意儿脾气大着呢。