Unity中的四轴飞行器PID在旋转时出现故障

Question

我正在用Unity (5.6.0f3)做一个四轴飞行器模拟器游戏。我的四轴飞行器有四个均匀分布的“转子”，连接到一个有固定关节的中心体(和腿)。它通过对转子施加力(rigidbody.AddForce方法)来飞行(目前仅向上)。我正在使用PID控制器来稳定直升机，我已经做了足够的调整，使它在受到外力时稳定得很好……

然而，当我绕着Y轴(偏航)旋转直升机，直升机的前轴接近-90度时，稳定器就会崩溃，并戏剧性地上下倾斜(由于某种原因，如果我在直升机再次稳定后继续在同一方向上偏航，它就会在上下交替，每次都是在-90度)。

我不知道出了什么问题--我使用的PID控制器只稳定俯仰(围绕X轴旋转)和滚动(围绕Z轴旋转)，所以更改Y旋转应该不会影响任何东西。

我只是使用transform.Rotate方法来旋转直升机(因此与力或偏航的另一个PID控制器无关)。

其他人在使用PID控制器时遇到过类似的问题吗？

Answer 1

当您围绕其中一个轴旋转对象时，有时其他轴会对齐，导致奇怪的行为。这就是所谓的万向锁，谷歌它。这就是我们使用四元数的原因--它们很难阅读，并且以神秘的方式工作，但它们永远不会被“锁定”

编辑我很抱歉，我正在试着让问题尽可能的具体。

Answer 2

我想通了..。原来我是使用Euler角度进行旋转，而不是首先在四元数中使用它们。

所以不是使用

transform.Rotate(transform.right, totalPitch);
transform.Rotate(transform.forward, -totalRoll);

我修复它的方式是使用

transform.Rotate(Quaternion.Euler(new Vector3(totalPitch, 0, 0)).eulerAngles);
transform.Rotate(Quaternion.Euler(new Vector3(0, 0, -totalRoll)).eulerAngles);

现在我将使这段代码更容易阅读，但这样它实际上是按照我想要的方式工作的。

我事先知道万向节锁，但我的印象是Unity使用四元数来处理旋转(使用旋转方法)。