[發明專利]一種無人機重心偏移的補償方法及系統有效
| 申請號： | 201710630420.1 | 申請日： | 2017-07-28 |
| 公開（公告）號： | CN109308074B | 公開（公告）日： | 2021-10-08 |
| 發明（設計）人： | 康騰;黃濤;劉國良;費鵬 | 申請（專利權）人： | 深圳禾苗通信科技有限公司 |
| 主分類號： | G05D1/08 | 分類號： | G05D1/08 |
| 代理公司： | 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217 | 代理人： | 蔡曉紅;柯夏荷 |
| 地址： | 518000 廣東省深圳市福田區*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 無人機 重心 偏移 補償 方法 系統 | ||
本發明公開了一種無人機重心偏移的補償方法，包括：獲取無人機的目標控制力矩；獲取所述無人機由重心偏移得到的附加力矩；采用遞推最小二乘法辨識出所述無人機所需的補償力矩；將所述附加力矩和所述補償力矩添加到目標控制力矩中進行補償控制；將補償后的力矩分配給四個電機，以使所述四個電機驅動所述無人機達到目標姿態。本發明還公開了一種無人機重心偏移的補償系統。本發明能夠對無人機進行重心偏移補償控制，有效提升無人機的動態性能和抗干擾能力，進而提升用戶的飛行體驗。
技術領域
本發明涉及無人機技術領域，尤其涉及一種無人機重心偏移的補償方法及系統。
背景技術
現有技術中，帶云臺的無人航拍飛行器都會存在飛行器重心與飛行器機體的幾何中心不一致的情況，由此產生的重心偏移會導致控制的效果不夠理想，尤其在手動模式下，無人機明顯會往重心偏移的方向漂移，大大影響了用戶尤其是新手的飛行體驗和可操作性。因此，有必要針對無人機重心偏移的問題對其進行準確辨識并補償控制。
發明內容
本發明針對現有技術中存在的問題，提供了一種無人機重心偏移的補償方法及系統，能夠對無人機進行重心偏移補償控制，有效提升無人機的動態性能和抗干擾能力，進而提升用戶的飛行體驗。
本發明就上述技術問題而提出的技術方案如下：
一方面，本發明提供一種無人機重心偏移的補償方法，包括：
獲取無人機的目標控制力矩；
獲取所述無人機由重心偏移得到的附加力矩；
采用遞推最小二乘法辨識出所述無人機所需的補償力矩；
將所述附加力矩和所述補償力矩添加到目標控制力矩中進行補償控制；
將補償后的力矩分配給四個電機，以使所述四個電機驅動所述無人機達到目標姿態。
進一步地，所述獲取無人機的目標控制力矩，具體包括：
根據所述無人機的目標姿態角以及由所述無人機當前姿態解算得到的姿態角，計算獲得姿態角誤差；
根據所述姿態角誤差獲得目標角速度，并根據所述目標角速度以及由所述無人機當前姿態解算得到的角速度，計算獲得姿態角速度誤差；
根據所述姿態角速度誤差獲得所述目標控制力矩。
進一步地，所述采用遞推最小二乘法辨識出所述無人機所需的補償力矩，具體包括：
基于俯仰角方向的總力矩、俯仰角速度、滾轉角加速度和偏航角速度，采用所述遞推最小二乘法辨識出所述無人機在所述俯仰角方向上所需的補償力矩；
基于滾轉角方向的總力矩、滾轉角速度、俯仰角加速度和偏航角速度，采用所述遞推最小二乘法辨識出所述無人機在所述滾轉角方向上所需的補償力矩；
基于偏航角方向的總力矩、偏航角加速度、滾轉角速度和俯仰角速度，采用所述遞推最小二乘法辨識出所述無人機在所述偏航角方向上所需的補償力矩。
進一步地，所述基于俯仰角方向的總力矩、俯仰角速度、滾轉角加速度和偏航角速度，采用所述遞推最小二乘法辨識出所述無人機在所述俯仰角方向上所需的補償力矩，具體包括：
獲取所述無人機俯仰角方向的力矩平衡方程其中，Mx為無人機俯仰角方向的總力矩，為滾轉角加速度，為俯仰角速度，為偏航角速度，Ixx、Iyy、Izz為無人機的轉動慣量，為俯仰角方向的補償力矩；
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