MATLAB四螺旋桨直升机动力学建模与控制系统仿真项目

资 源 简 介

该项目实现瑞士苏黎世理工的四螺旋桨直升机完整六自由度动力学仿真，支持平移与旋转运动分析。系统模拟不同控制输入下的飞行轨迹，集成PID、LQR等多种控制策略，适用于无人机控制算法验证与教学研究。

详 情 说 明

四螺旋桨直升机动力学仿真与分析系统

项目介绍

本项目是基于MATLAB开发的四螺旋桨直升机（Quadrotor）动力学仿真与环境分析平台。系统集成了完整的六自由度动力学建模、多种控制策略实现以及三维可视化功能，适用于四旋翼飞行器的动力学特性研究、控制算法验证和教学演示等场景。

功能特性

• 完整动力学建模：实现考虑重力、螺旋桨推力和力矩的六自由度非线性动力学方程
• 多种控制策略：提供PID、LQR等经典控制算法的实现与比较
• 实时可视化：三维动画展示直升机飞行轨迹和姿态变化过程
• 参数化仿真：支持飞行器物理参数、初始状态和控制参数的灵活配置
• 性能分析：提供稳定性分析和控制效果评估指标

使用方法

1. 参数配置：在指定文件中设置直升机物理参数、初始状态和仿真环境参数
2. 选择控制模式：根据需要选择预置的控制策略或实现自定义控制器
3. 运行仿真：执行主程序开始动力学仿真计算
4. 结果分析：查看生成的状态曲线图、性能指标和三维动画

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 附加工具包：MATLAB Aerospace Toolbox（可选，用于扩展功能）

文件说明

主程序文件整合了系统核心功能，包括动力学模型求解、控制律计算、数据记录和可视化展示。具体实现了仿真流程控制、微分方程数值求解、控制指令生成、实时动画渲染以及结果数据导出等关键模块的协调运行。通过该文件可以完成从参数初始化到结果分析的全过程仿真任务。