[發(fā)明專利]一種無人機(jī)自適應(yīng)質(zhì)量補(bǔ)償控制方法和系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710922610.0
• 申請(qǐng)日: 2017-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN107783421A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹鵬蕊;黃濤;劉國良;費(fèi)鵬;康騰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳禾苗通信科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04;G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 深圳市精英專利事務(wù)所44242
• 代理人: 王文伶

1.一種無人機(jī)自適應(yīng)質(zhì)量補(bǔ)償控制方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

實(shí)時(shí)獲取無人機(jī)的加速度和高度方向的升力；

建立無人機(jī)的高度方向的動(dòng)力學(xué)方程，在該動(dòng)力學(xué)方程的基礎(chǔ)上，以重力加速度和高度方向的升力作為測(cè)量輸入?yún)?shù)，將所述無人機(jī)的加速度作為一個(gè)變量，設(shè)定估計(jì)的無人機(jī)質(zhì)量，通過帶有遺忘因子的遞推最小二乘法，動(dòng)態(tài)辨識(shí)出無人機(jī)的實(shí)時(shí)等效重力；

將所述動(dòng)態(tài)辨識(shí)出無人機(jī)的實(shí)時(shí)等效重力作為補(bǔ)償項(xiàng)，與傳統(tǒng)PID控制相結(jié)合，形成基于重量補(bǔ)償?shù)腜D控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述實(shí)時(shí)獲取無人機(jī)的加速度和高度方向的升力，是指：在無人機(jī)飛行時(shí)或者飛行過程中增減負(fù)載時(shí)，實(shí)時(shí)獲取無人機(jī)的加速度和高度方向的升力。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述無人機(jī)的加速度由飛行控制系統(tǒng)對(duì)慣性傳感器的數(shù)據(jù)經(jīng)過濾波融合處理后得到。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述高度方向的升力由飛行控制系統(tǒng)計(jì)算所得。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述無人機(jī)的實(shí)時(shí)等效重力作為一個(gè)未知參數(shù)來辨識(shí)。

6.一種無人機(jī)自適應(yīng)質(zhì)量補(bǔ)償控制系統(tǒng)，其特征在于，主要包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和PID控制模塊：

所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于實(shí)時(shí)獲取無人機(jī)的加速度和高度方向的升力；

所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于建立無人機(jī)的高度方向的動(dòng)力學(xué)方程，在該動(dòng)力學(xué)方程的基礎(chǔ)上，以重力加速度和高度方向的升力作為測(cè)量輸入?yún)?shù)，將所述無人機(jī)的加速度作為一個(gè)變量，設(shè)定估計(jì)的無人機(jī)質(zhì)量，通過帶有遺忘因子的遞推最小二乘法，動(dòng)態(tài)辨識(shí)出無人機(jī)的實(shí)時(shí)等效重力；

所述PID控制模塊，用于將所述動(dòng)態(tài)辨識(shí)出無人機(jī)的實(shí)時(shí)等效重力作為補(bǔ)償項(xiàng)，與傳統(tǒng)PID控制相結(jié)合，形成基于重量補(bǔ)償?shù)腜D控制。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)獲取無人機(jī)的加速度和高度方向的升力，是指：數(shù)據(jù)采集模塊在無人機(jī)飛行時(shí)或者飛行過程中增減負(fù)載時(shí)，實(shí)時(shí)獲取無人機(jī)的加速度和高度方向的升力。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述無人機(jī)的加速度由飛行控制系統(tǒng)對(duì)慣性傳感器的數(shù)據(jù)經(jīng)過濾波融合處理后得到。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述高度方向的升力由飛行控制系統(tǒng)計(jì)算所得。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述無人機(jī)的實(shí)時(shí)等效重力作為一個(gè)未知參數(shù)來辨識(shí)。