摘 要：小型无人机姿态信息获取的实时性与准确性主要依靠于惯性测量单元的实测数据，本文针对惯性测量单元中陀螺仪长时间工作会出现数据漂移的问题，提出了一种使用加速度计数据基于模糊自适应PI 控制的互补滤波算法。最后，在由STM32F427VIT6 所搭建的飞控系统平台上将该姿态解算算法所得的姿态角与利用四元数和基于Mahony 互补滤波算法解算出的姿态角进行比较。研究结果表明：此算法能够准确获取小型无人机的各项姿态信息，且响应速度更优于Mahony 互补滤波算法，具有更强的实时性，能够满足小型无人机的控制要求。
关键词：模糊自适应；方向余弦矩阵（DCM）；姿态解算；互补滤波
中图分类号：TP241 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）09-0139-03
Research on Attitude Solution Algorithms Based on Fuzzy Adaptive PI
LIU Jia，XIE Fuqiang
（School of Electrical Engineering，University of South China，Hengyang 421001，China）
Abstract：The instantaneity and accuracy of small unmanned aerial vehicle（UAV） attitude information acquisition mainly depend on the measured data of the inertial measurement unit. This paper mainly focuses on the data drift of the gyro in IMU for long time and proposes a complementary filtering algorithm using accelerometer data based on fuzzy adaptive PI control. Finally，on the flight control system platform constructed by STM32F427VIT6，the attitude angles obtained by the algorithm are compared with those calculated by quaternion and Mahony complementary filtering algorithm. The results show that this algorithm can accurately acquire attitude information of small UAV，and its response speed is better than Mahony complementary filtering algorithm. It has better real-time performance and can meet the control requirements of small UAV.
Keywords：fuzzy adaptive；direction consine matrix（DCM）；attitude calculation；complementary filtering
参考文献：
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作者简介：
刘佳（1994-），男，汉族，湖南岳阳人，本科，硕士，研究方向：智能控制与信息处理；
通讯作者：
谢富强（1971-），男，汉族，湖南衡山人，副教授，博士，研究方向：智能控制理论及应用。