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多旋翼无人机LPV飞行控制综述报告
无人机（UnmannedAerialVehicle,UAV）是一种无人驾驶的飞行器，具有自主控制、飞行和执行任务的能力。多旋翼无人机是一种使用多个旋翼进行稳定飞行的无人机，通常由4个或6个旋翼组成。
随着无人机技术的发展和应用范围的扩大，越来越多的任务需要无人机进行高精度、低飞行高度的控制和飞行，因此，飞行控制技术成为了无人机研究的重要方向之一。本文将主要介绍多旋翼无人机的LPV飞行控制综述。
LPV飞行控制的基本原理
LPV（LinearParameter-Varying）是一种模型不确定的鲁棒飞行控制方法，它结合了线性与非线性的理论，可以用来控制模型参数随飞行状态变化的飞行器。LPV飞行控制需要将模型参数建模成关于某个变量的线性函数，通过线性控制器控制飞行器。从而，其稳定性和鲁棒性可以得到保证。
多旋翼无人机的LPV飞行控制
多旋翼无人机的LPV飞行控制需要建立相应的LPV模型。目前，常用的方法是在多旋翼无人机的运动方程中引入位置、速度和姿态角等状态变量，然后将其LPV化。根据模型大小的不同，可分为全体模型和局部模型。
全体LPV模型通常将六个自由度的运动方程建模为状态空间形式的LPV系统。其线性部分包括位置、速度和姿态角的变化率，非线性部分包括质量、重力和旋翼推力等参数的影响。这样，可以实现无人机的精细控制。
局部LPV模型是在全体LPV模型的基础上建立的，通常只考虑机体飞行方向在某一个区域内的动态特性，更加局限但实现更容易。如在飞行过程中，由于运动状态不同，旋翼产生的推力也随之变化，此时可以建立一个关于机体飞行方向的LPV模型，来控制无人机的运动。
LPV控制器
LPV飞行控制的核心是控制器的设计，常用的控制器包括线性矩阵不等式（LinearMatrixInequalities，LMI）控制器和H∞控制器等。
LMI控制器是一种广泛使用的控制器，可以在LPV的框架下构建。该控制器的设计基于BMF（BilinearMatrixInequality）问题或者LMI问题。其中LMI问题的解可以使用数值求解器求解。
H∞控制器是一种更为复杂的控制器，通常用于解决控制器或被控对象存在非线性和不确定性的问题。其优点是可以保证控制系统的稳定性和性能鲁棒性。但是，该控制器的设计难度较大，计算复杂度较高。
总结
LPV飞行控制是一种具有广泛应用前景的控制方法，可以实现多旋翼无人机的高精度控制和飞行。当前大多数研究集中在多旋翼无人机的LPV模型建立和LPV控制器的设计上。未来，随着无人机应用场景的进一步拓展，LPV飞行控制技术将得到更加广泛和深入的研究和应用。