图6.14 处理问题，完成任务绝不只是堆砌硬件（图片来源：pixabay）
控制看上去是个很高大上的词，好像一谈到它就一定要跟无人机、机械臂、机器人相关联，然而事实上它在我们生活中是最普遍不过的事情。控制是一件我们每天、每时、每刻都在做的事。当城堡在电脑前打出这些文字时，要按照脑海中对键盘的记忆来操控手指根据输入法规则敲击并选择出合适的文字。当大家在篮球场上比赛时，运动员需要控制脚步、速度、移动、姿势来完成每一个投篮动作。在我们的工作中会遇到各种项目、任务，需要按照预先的项目机会来调节时间分配、资源分配、任务规划等。还可以举出无穷尽的例子，控制实在是太普遍，以至于我们常常忽略其中的过程。
对于无人机系统的控制而言（请思考问题：控制与自动控制有什么区别？你能给出尽量详细的定义么？），我们可以从实际的硬件系统与数学模型两个角度对控制进行理解，这样的思考方式可以让读者把第四章，第五章和第六章的内容衔接起来。
请读者联想4.3节关于多旋翼无人机的介绍内容，该机型无人机通过成对改变定距桨转速来控制姿态，通过姿态的变化实现直线方向上的位置变化。结合5.5节的内容，多旋翼无人机的控制可以归结为对定距桨转速的控制，当我们能够让系统提供合适的转速时，多旋翼无人机自然会实现期望的运动形式。而定距桨的旋转是由无刷电动机控制的，因此我们再向前推进一步，无人机的控制可以归结为无刷电动机调速问题。电动机的电流是由电调提供的，电调接收飞控板或遥控器接收机的控制信号，通过芯片对控制信号进行解码，按照控制要求提供相应的控制电流，从而完成电动机调速。根据5.3节的内容，控制信号根据无人机硬件结构的不同，可以是操作者通过遥控器发送过来的直接操作信号，也可由飞控板根据任务要求和操作输入以及相应的控制算法生成。这样的流程将之前的硬件系统串接起来，有助于读者形成完整、直观的理解。（请思考问题：能否把硬件系统的其他部分引入到控制流程中呢？请读者自己将结构图画出来）
从数学模型上如何理解这个流程呢？我们先把在上一节中得到的式（6.26）列写出来：
一共12个状态的动态方程，我们可以看出对这些状态进行控制的输入量为合外力向量与合外力矩向量，因此当我们进一步研究时，可以写出不同机型无人机的输入动态，探寻这些合外力和力矩的具体表达式，就可以了解输入信号是如何影响输入动态并形成相应的合外力与力矩，进而控制整个无人机系统。
如何把这两个视角整合起来呢？从硬件角度分析，控制信号是由飞控板根据程序生成的，这些程序是如何写出来的呢？是根据对无人机数学模型的分析和控制要求的数字化结合相应控制算法来实现的。如何根据系统要求写出相应的控制算法呢？这就是本节的核心内容了。先让我们了解一些自动控制的基本概念，这些概念将成为我们设计控制算法的有力工具。
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