我是 PID 控制器和四轴飞行器的新手，我正在尝试为四轴飞行器编写一个非常简单（但现实）的模拟。我不是想构建一个实际的四轴飞行器控制器。
我大致了解 PID 的工作原理，但我不太了解如何使用它们。我知道我至少需要三个 PID，每个旋转轴一个，但我不确定这是否足够。
我的模拟以每秒 60 个滴答的速度运行，每个滴答都会更新 PID 并模拟无人机。
情况1）
这个案例与无人机模拟没有直接关系，只是我试图理解和感受PID。假设无人机在世界坐标（0 -60 0）（Y 为上轴），我希望它在世界原点（0 0 0）保持水平，所以它需要向上加速。对于这种情况，让我们完全忽略转子，我可以神奇地直接对无人机施加力。无人机也是直立的，只能上下移动。
为了平稳地加速到原点，我假设我需要一个 PID（我们称之为PID0）并使用设定值0（世界原点的 y 坐标）来计算它，过程变量是 y 坐标无人机。但是，输出不是力量。我可以将输出直接作为速度应用，效果很好，但这不是我想要的。我是否需要一个额外的PID ( PID1 )来计算力？
这意味着我需要 6 个 PID（除了 3 个旋转 PID）来在所有轴上移动？这对我来说似乎不对。
如何根据PID0的结果计算我需要施加的力？
案例2）
对于这种情况，我们假设无人机可以自由运动，无人机的线速度和角速度由旋翼升力和旋翼扭矩决定。假设无人机的角度pitch = 20，yaw = 0和roll = 0（正俯仰向下，意味着无人机向前飞行），我希望它在pitch = 0，yaw = 0和滚动= 0。
要旋转无人机，我需要增加前转子的 RPM（和/或降低后转子的 RPM）。
如果我计算俯仰轴的 PID输出，设定值为 0，过程变量为 20，我会得到另一个角度。我如何使用它来改变转子的功率？
我不需要任何这些问题的切实解决方案，我只需要一些提示/朝着正确的方向轻推。