無人機飛控系統主要會使用哪些控制方法？
我這裡指的控制方法是底層控制方法，比如是一般的PID控制，還是解耦控制、魯棒控制、H∞控制、還是模糊控制、神經網路或者其他的控制方法。請不要回答是遙控或者無人機自主控制這種比較上層的行為規則。如果能夠舉例說明就最好，比如全球鷹或者是收割者的控制原理。
目前主流的無人機（固定翼和直升機）大多採用經典控制方法——PID控制。其中固定翼無人機和直升機兩者的情況又有點區別。我們知道PID控制之所以能夠被廣泛使用，經久不衰，其最核心的原因就是其物理概念清晰，魯棒性強。並不需要精確的控制對象數學模型，只需要一個粗略的即可，甚至很多情況不需要模型，直接調參。每個參數都有對應的物理意義，讓人覺得看得見摸得著，一個詞形容就是——靠譜。現代控制理論，不管是神經網路，自適應控制等等都基於對象數學模型而展開，即使是魯棒控制，實際效果也不是很魯棒。而且現代控制理論往往涉及大量的數學運算，而很多參數是沒有對應的物理意義的，不容易理解也不容易進行設計，這樣就造成了現代控制理論與工程實踐的脫節問題。一方面數字模擬時現代控制方法性能非常優秀，另一方面是工程上的表現遠遠不如PID。固定翼飛機相對於直升機來說建模精確度比較高，所以固定翼飛行器有採用現代控制理論的例子，比固定翼飛機建模精度更高的導彈則普遍採用基於狀態空間的現代控制理論方法。建模難度最大的是直升機，因此大家還是都在用PID，沒有精確的模型，先進的控制演算法也是無根之木。
看過TED演講裡面那個四旋翼視頻會發現國外已經在四旋翼上採用了很多先進演算法，那是因為四旋翼建模是比較簡單的，精度也比較高，另外成本又很低，經得起折騰，所以這類飛行器就成了先進控制演算法的練兵場。
看了一些四旋翼的飛控。大僵官網聲稱他的飛控使用了H無窮，看了國外一些四旋翼開源代碼，絕大多是nested satuated PID。德國AQ飛控，姿態控制使用了L1自適應控制。國外幾個很火的超機動視頻，使用的是SO(3)模型和微分平坦規劃。另外，本人也搞過滑模的姿態控制。
底層也分層的。馬達，姿態，位置。PID較多。
模型精確些的飛行器（不一定是無人機），也有用到魯棒控制中較簡單的如H無窮，或是最優控制。好像也有在做自適應控制的，不過對模型的精度要求就更高了。
模糊控制多用於溫度控制等，在過程式控制制、家電有很多應用，比如歐洲的核子研究中心一些偏過程的控制就是用的模糊控制。H無窮屬於魯棒控制，實際中應用不少，是魯棒控制中應用的比較多的。神經網路，據我了解，在控制中實際用的不多，當然論文多是另一回事，不過神經網路在數據的擬合跟預測方面應用不少，比如最近大熱的深度學習。解耦控制是多入多出系統的系統分隔方法，分隔之後再各自控制，是另一個層面了。
扯遠一點，一般來說，做控制的會遇到兩種情況。
第一種是，系統包括硬體、軟體都已經在那了，你去做控制演算法。甚至已經有了簡單的控制演算法如PID，你去改進。在這種情形下，因為很多做控制的沒有實際經驗，抓住教科書上的或是論文里的控制演算法，就往裡套，結果往不如PID。讓很多人有了這個錯誤印象，就是PID就夠了，控制理論都是不能用的。其實不盡然。做控制的，最好是多問下有經驗的做理論的，看他們是如何選取理論框架，各適用於什麼情況，時域與頻域如何結合起來做分析與設計等。
第二種是，做一個產品，感測器，到機械部分，到馬達，到控制器設計，都可以選擇。如何優化系統這個整體？很多時候，控制器的設計是被放在最後的。而且很多情況下，改進其它環節，特別是感測器，做好狀態估計，對系統性能的提升效果更加明顯。還有很多時候，效果不理想，直接在機械上做些手腳，比調半天控制器，來得更直觀，畢竟機械是直接有物理意義的。說純pid是不準確的（而且誤人子弟，我就被誤導過），飛控還需要大量的前饋，低通濾波，超前滯後相位等等工作。
而且關於控制本身，基於SO3的控制也算是某種非線性控制了。。。外環在規劃層面上能用的東西就更多了。所以用pid不等於其它控制演算法沒用。。。
固定翼的用PID就能控制得差不多了，螺旋翼（直升飛機，四軸除外）用pid現在能達到懸停. 複雜的如自主降落，路徑規劃等用PID很難控制好，
商品級別的無人機，雙閉環PID控制就足夠了。內環姿態環，外環位置環。可以使用在無人機中的演算法非常多，線性諸如，PID控制，智能PID（模糊，神經），LQR，非線性如H無窮，TLC軌跡線性化等等。舉非商業機採用其他演算法的例子如下：
作者：無人機中的城堡，公眾號：CastleUAVStudio
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作者為環球網無人機頻道，深圳灣，UAVSNEWS等行業媒體特約撰稿人。
得罪人的答案。
冒昧地問一句：說全是PID的，其所代表的技術在(全球)行業內佔到什麼水平？
如果不是top，乃至是落後的，那，說得難聽一點，不應該是反面教材么？最近在嘗試ADRC用於姿態控制
絕大多數飛控從下到上、從內到外通通PID，或者PI沒有D。正常巡航還好，模式轉換時效果略著急。如果有好幾個飛行模式（如起飛爬升、定點盤旋、壓線平飛、進近）會針對不同模式切換參數甚至構型。艱苦卓絕的試飛調參之後飛得還挺行雲流水賞心悅目。其他高端工業飛控沒用過。
至於控制律設計理論，神經網路不適合飛控，因為感測器精度低容易崩；動態逆控制效果好但是不適合商品飛控和中小型無人機，因為需要針對性精確建模以及控制計算量大；模糊控制最近想試一試，需要針對機型建模計算大量配平數據作為決策域，那麼無特殊需求的中小型無人機就不適用了。見過師兄搞L1自適應以及滑模，收斂快魯棒性不錯，都比PID好，但是沒見過上天表現。就接觸過這些了。
根據年代、用途、需求，收割者和全球鷹的自駕控制律應該趨近於客機（各種構型的PID，控制姿態，或者去掉姿態環直接控高度、升降速率、測偏距等，減少PID環串聯有助收斂）。駕駛桿操控含義及手動控制律趨近於空客（PID控制俯仰角速率和滾轉角）。本段純屬個人YY，胡說八道。不是純pid，應該是經典控制。現在部分新飛控用神經網格l1或者總能量演算法
導航飛控系統
定義：
導航飛控系統是無人機的關鍵核心系統之一。它在部分情況下，按具體功能又可劃分為導航子系統和飛控子系統兩部分。
導航子系統的功能是向無人機提供相對於所選定的參考坐標系的位置、速度、飛行姿態、引導無人機沿指定航線安全、準時、準確地飛行。完善的無人機導航子系統具有以下功能：
（1）獲得必要的導航要素，包括高度、速度、姿態、航向；
（2）給出滿足精度要求的定位信息，包括經度、緯度；
（3）引導飛機按規定計劃飛行；
（4）接收預定任務航線計劃的裝定，並對任務航線的執行進行動態管理；
（5）接收控制站的導航模式控制指令並執行，具有指令導航模式與預定航線飛行模式相互切換的功能；
（6）具有接收並融合無人機其他設備的輔助導航定位信息的能力；
（7）配合其他系統完成各種任務
飛控子系統是無人機完成起飛、空中飛行、執行任務、返廠回收等整個飛行過程的核心系統，對無人機實現全權控制與管理，因此飛控子系統之於無人機相當於駕駛員之於有人機，是無人機執行任務的關鍵。飛控子系統主要具有如下功能：
（1）無人機姿態穩定與控制；
（2）與導航子系統協調完成航跡控制；
（3）無人機起飛（發射）與著陸（回收）控制；
（4）無人機飛行管理；
（5）無人機任務設備管理與控制；
（6）應急控制；
（7）信息收集與傳遞。
以上所列的功能中第1、4和6項是所有無人機飛行控制系統所必須具備的功能，而其他項則不是每一種飛行控制系統都具備的，也不是每一種無人機都需要的，根據具體無人機的種類和型號可進行選擇、裁剪和組合。
感測器
無人機導航飛控系統常用的感測器包括角速度率感測器、姿態感測器、位置感測器、迎角側滑感測器、加速度感測器、高度感測器及空速感測器等，這些感測器構成無人機導航飛控系統設計的基礎。
1.角速度感測器
角速度感測器是飛行控制系統的基本感測器之一，用於感受無人機繞機體軸的轉動角速率，以構成角速度反饋，改善系統的阻尼特性、提高穩定性。
角速度感測器的選擇要考慮其測量範圍、精度、輸出特性、帶寬等。
角速度感測器應安裝在無人機重心附件，安裝軸線與要感受的機體軸向平行，並特別注意極性的正確性。
2.姿態感測器
姿態感測器用於感受無人機的俯仰、轉動和航向角度，用於實現姿態穩定與航向控制功能。
姿態感測器的選擇要考慮其測量範圍、精度、輸出特性、動態特性等。
姿態感測器應安裝在無人機重心附近，振動要儘可能小，有較高的安裝精度要求。
3.高度、空速感測器（大氣機）
高度、空速感測器（大氣機）用於感受無人機的飛行高度和空速，是高度保持和空速保持的必備感測器。一般和空速管、同期管路構成大氣數據系統。
高度、空速感測器（大氣機）的選擇主要考慮測量範圍和測量精度。一般要求其安裝在空速管附近，盡量縮短管路。
4.位置感測器
位置感測器用於感受無人機的位置，是飛行軌跡控制的必要前提。慣性導航設備、GPS衛星導航接收機、磁航向感測器是典型的位置感測器。
位置感測器的選擇一般要考慮與飛行時間相關的導航精度、成本和可用性等問題。
慣性導航設備有安裝位置和較高的安裝精度要求，GPS的安裝主要應避免天線的遮擋問題。
磁航向感測器要安裝在受鐵磁性物質影響最小且相對固定的地方，安裝件應採用非磁性材料製造。
飛控計算機
導航飛控計算機，簡稱飛控計算機，是導航飛控系統的核心部件，從無人機飛行控制的角度來看，飛控計算機應具備如下功能：
（1）姿態穩定與控制
（2）導航與制導控制
（3）自主飛行控制
（4）自動起飛、著陸控制。
1.飛控計算機類型
飛控計算機按照對信號的處理方式，主要分為模擬式。數據混合式和數字式、飛控計算機三種類型。
現今，隨著數學電路技術的發展，模擬式飛控計算機已基本被數字式飛控計算機取代，新研製的無人機飛控系統幾乎都採用了數字式飛控計算機。
2.飛控計算機余度
無人機沒有人身安全問題，因此會綜合考慮功能、任務可靠性要求和性能價格比來進行余度配置設計。就飛控計算機而言，一般大、小型無人機都有哦余度設計，一些簡單的微、輕型無人機無單余度設計。
3.飛控計算機主要硬體構成
（1）主處理控制器。主要有通用型處理器（MPU）、微處理器（MCU）、數字信號處理器（DSP）。隨著FPGA技術的發展，相當多的主處理器FPGA和處理器組合成強大的主處理控制器。
（2）二次電源。二次電源是飛控計算機的一個關鍵部件。飛控計算機的二次電源一般為5V、±15V等直流電源電壓，而無人機的一次電源根據型號不同區別較大，要對一次電源進行變換。現在普遍使用集成開關電源模塊。
（3）模擬量輸入/輸出介面。模擬量輸入介面電路將各感測器輸入的模擬量進行信號調理、增益變換，模/數（A/D）轉換後，提供給微處理器進行相應處理。模擬信號一般可分為直流模擬信號和交流調製信號兩類。模擬量輸出介面電路用於將數字控制信號轉換為伺服機構能識別的模擬控制信號，包括模/數轉換、幅值變換和驅動電路。
（4）離散量介面。離散量輸出電路用於將飛控計算機內部及外部的開關量信號變換為與微處理器工作電平兼容的信號。
（5）通信介面。用於將接收的串列數據轉換為可以讓主處理器讀取的數據或將主處理器要發送的數據轉換為相應的數據。飛控計算機和感測器之間可以通過RS232/RS422/ARINC429等匯流排方式通信，隨著技術的不斷發展，1553B匯流排等其他匯流排通信方式也將應用到無人機系統中。
（6）余度管理。無人機余度類型飛控計算機多為雙余度配置。余度支持電路用於支持多餘度機載計算機協調運行，包括：通道計算機間的信息交換電路，同步指示電路，通道故障邏輯綜合電路及故障切換電路。通道計算機間的信息交換電路是兩個通道飛控計算機之間進行共享信息傳遞的信息通路。同步指示電路是同步運行的余度計算機之間相互同步的支持電路。通道故障邏輯綜合電路將軟體監控和硬體監控電路的監控結果進行綜合，它的輸出用於故障切換和故障指示。
（7）加溫電路。常用工作環境超出工業品級溫度範圍的飛控計算機當中，以滿足加溫電路所需功率和加溫方式的需求。
（8）檢測介面。飛控計算機應留有合適的介面，方便與一線檢測設備、二線檢測設備連接。
（9）飛控計算機機箱。它直接影響計算機抗惡劣環境的能力以及可靠性、可維護性、使用壽命。
4.機載飛控軟體
機載導航飛控軟體，簡稱機載飛控軟體，是一種運行於飛控計算機上的嵌入式實時任務軟體。它不僅要具有功能正確、性能好、效率高的特點，而且要具有較好的質量保證、可靠性和可維護性。
機載非空軟體按功能可以劃分成如下功能模塊：
（1）硬體介面驅動模塊；
（2）感測器數據處理模塊；
（3）飛行控制律模塊；
（4）導航與制導模塊；
（5）飛行任務管理模塊
（6）任務設備管理模塊；
（7）余度管理模塊；
（8）數據傳輸、記錄模塊
（9）自檢測模塊
（10）其他模塊。
5.飛控計算機自檢測
飛控計算機自檢測模塊（BIT）提供故障檢測、定位和隔離的功能。BIT按功能不同又分為維護自檢測（MBIT）、加電起動自檢測（PUBIT）、飛行前自檢測（PBIT）、飛行中自檢測（IFBIT）。
（俊鷹無人機）
用過不少無人機的飛控，大多會選擇pid控制。而且事實證明(本人試用)pid的要靠譜些。大疆悟空h用過，控制效果不錯，但是不穩定。德國的heli平衡儀用過，還不錯，能夠自己適應，這點設計不錯。還有其他廠家的飛控，用著還可以。
和國內頂級的控制研究所的控制率設計師聊過。當前工程中的控制系統幾乎清一色採用PID控制。原因包括
PID領過數十年的應用，理論成熟，經驗豐富，參數整定快，系統響應好，穩定性極佳。每個參數都有十分明確的物理意義，可以快速根據系統響應和任務需求調整參數，滿足任務需求。而對於現代控制理論，一方面理論尚且不完備，工程應用方面也不如意。最主要的，穩定性不佳。對於實裝飛機，安全是第一因素。所以設計上就排除了這些具有任何安全隱患的設計。再有，不排除體質內單位不思進取，對現代控制理論理解不到位，不能工程實踐。根據和他們合作的情況看，體制內技術達人一般比例很低，就他們支撐著一個所。鄙人本科生，斗膽拋磚。
題主說的是不是特指軍用無人機？這個沒法知道。
不過民用的倒是知道一點，去年去某民營無人機公司實習，和攻城獅聊了很久，他們的姿態控制、任務規劃等主要用的是PID控制。其他公司想來也差不多，畢竟他們基本代表了國內民營無人機的最高水平了。
其實算是比較。。。的問題了，國內無人機行業還是比較難入的，用途也主要是測繪之類的。而且空域管制也是很嚴格的，所以去年炒順豐試驗無人機送貨，且不談技術可行性，光就政策，都不可能。
姿態環，速度環，位置環；通通PID
說全都是pid的，你們這樣胡扯真的好嗎？
請問有無無人機飛控系統工程師考慮深圳或者珠海的機會呢？我是專門服務無人機的獵頭顧問Howard。有意看新機會的，請加我微信：13823112646，謝謝
根據建模情況決定演算法，而不是模型沒出來就想像怎麼控
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