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龙图腾网获悉中国科学院力学研究所申请的专利一种基于LQR的无人机纵向姿态PID参数自整定方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120065688B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510176618.1，技术领域涉及：G05B11/42；该发明授权一种基于LQR的无人机纵向姿态PID参数自整定方法是由许甫;肖歆昕;李文皓;张琛;王立鹏设计研发完成，并于2025-02-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于LQR的无人机纵向姿态PID参数自整定方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于LQR的无人机纵向姿态PID参数自整定方法，包括步骤：基于纵向状态空间模型构建无人机俯仰姿态的LQR控制律与PID控制律的关系模型；建立时域和频域的各参数的得分模型后，构建描述权重与性能总分之间关系的黑盒模型；建立代理模型并利用黑盒模型更新代理模型；采用贝叶斯优化迭代计算，选定最高性能总分的权重所匹配的PID参数。本发明将LQR状态反馈转化为PID的形式，使用LQR设计PID参数，将得到的参数通过时域及频域进行分析，并提出一种评分标准，使用贝叶斯优化算法迭代获取得分最高的一组参数作为最终参数，可有效降低设计控制参数对经验的依赖，并能得到优异控制效果。

本发明授权一种基于LQR的无人机纵向姿态PID参数自整定方法在权利要求书中公布了：1.一种基于LQR的无人机纵向姿态PID参数自整定方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤100、以无人机定常无侧滑飞行作为基准运动，对无人机的工况点进行配平线性化获取纵向状态空间模型后，利用纵向状态空间模型构建无人机俯仰姿态的LQR控制律与PID控制律的关系模型； 步骤200、将PID控制律的控制效果分为时域和频域，建立时域和频域的各参数的得分模型后，将时域和频域各参数的性能总分作为描述PID控制律的控制效果的指标，并将LQR控制律的权重与性能总分建立联系，以构建描述权重与性能总分之间关系的黑盒模型； 步骤300、以已知的权重和性能总分作为调参历史建立代理模型，利用蒙特卡洛随机打靶的方式选择多个LQR控制律的权重，基于黑盒模型分别计算性能总分并更新代理模型； 步骤400、基于贝叶斯优化方法，根据代理模型推导出获取函数以得到调整的权重并计算性能总分，设定一个最大的迭代次数和一个符合需求的性能总分，并根据获取函数挑选下一个权重作为新观测的点加入到调参历史中迭代计算，当迭代次数大于设定最大的迭代次数或性能总分大于设定符合需求的性能总分后结束迭代计算，并在选定最高性能总分的权重后，利用关系模型获取匹配此权重的PID控制律的参数作为优化整定后的俯仰姿态环PID参数； 在步骤200中，性能总分具体为： 其中，Scoresum为性能总分，Scorerimetime为阶跃响应的上升时间得分，为系统的幅值裕度得分，为系统的相位裕度得分，为系统的延迟裕度得分，Scoreovershoot为超调量得分。

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