四轴的内环外环是什么 四轴飞行器的控制结构简介

四轴的内环外环是什么

四轴飞行器是一种具有高敏感度、高灵活性和高稳定性的无人机。在四轴飞行器中，内环和外环是两个比较重要的概念，是飞行器稳定飞行的关键。内环和外环有什么作用？下面就来详细了解一下。

1、内环和外环定义

内环和外环，指的是四轴飞行器中的两个PID环路。PID是比例积分微分控制器的简称，它可以根据误差大小，即控制量与目标量之间的差值，通过比例、积分、微分三种方式进行调节，以达到控制电机的转速，从而控制飞行器的姿态、高度等飞行参数。

内环是控制四个电机间的差速，控制飞行器的姿态（俯仰、横滚、偏航），使得飞行器绕三个轴（x、y、z）旋转时更稳定。外环是控制飞行器飞行高度和方向的环路，使飞行器的的高度、速度更加稳定可靠。

2、内环的作用

内环是控制飞行器姿态的环路，使得飞行器保持良好的稳定性和灵敏度。它通过控制四个电机的差速来控制飞行器的姿态，当四轴飞行器旋转时，内环会感知旋转的速度和方向，并作出相应的调节。内环主要控制飞行器绕俯仰轴、横滚轴、偏航轴三个轴的旋转稳定，当四轴飞行器受到外界干扰时，内环能够快速响应，调节电机的转速和姿态，保证飞行器的稳定性。

3、外环的作用

外环是控制飞行器位置和速度的环路，使飞行器的的高度、速度更加稳定可靠。它通过控制四个电机的总体转速来控制飞行器的高度和速度，在纵向和横向上实现位置的控制。外环的最主要作用是将飞行器定位于目标位置，并保持一定高度和姿态。

4、内环和外环间的关系

内环和外环不是完全独立而是相互依赖的。内环是外环的一部分，实现了稳定器对飞行器姿态的控制，外环则是控制飞行器位置和方向的。在实际飞行中，内环和外环要实现协调配合，才能使得四轴飞行器稳定飞行，并准确到达目标位置。当内环出现误差时，外环会及时相应，在控制飞行器位置的同时，调整飞行器的姿态。当外环出现误差时，内环也会及时响应，在控制飞行器姿态的同时，调整电机的转速。

总结

内环和外环是四轴飞行器中关键的概念，两者相互依存、相互协调，是飞行器稳定飞行的重要保障。内环负责控制飞行器姿态的变化，外环则是控制飞行器的位置和方向。由于四轴飞行器的复杂性，需要良好的内环和外环控制器进行精细调节，才能够使得飞行器的飞行更加稳定和精确。