[發明專利]一種無人飛行器的魯棒抗風擾位置控制方法和裝置

在審

• 申請號: 201810049761.4
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108196561A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 劉昊;張健松;蔡國飆;劉德元;趙萬兵
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 梁香美

1.一種無人飛行器的魯棒抗風擾位置控制方法，其特征在于，該方法包括：

基于設定的俯仰參考信號和獲取的飛行器輸出的俯仰狀態信息，分別確定俯仰標稱控制信號和俯仰魯棒補償信號，根據俯仰標稱控制信號和俯仰魯棒補償信號，確定飛行器的第一俯仰控制輸入信號；

基于設定的偏航參考信號和獲取的飛行器輸出的偏航狀態信息和滾轉狀態信息確定的偏航標稱控制信號，以及根據所述偏航參考信號和所述偏航狀態信息確定的第一偏航魯棒補償信號，根據所述偏航標稱控制信號和所述第一偏航魯棒補償信號確定飛行器的偏航控制輸入信號；

根據所述第一俯仰控制輸入信號和所述偏航控制輸入信號，控制飛行器的飛行姿態。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，基于設定的俯仰參考信號和獲取的飛行器輸出的俯仰狀態信息，確定俯仰標稱控制信號，包括：

根據所述俯仰參考信號，以及預設的飛行器的俯仰參數，確定俯仰魯棒補償狀態量；

根據所述俯仰魯棒補償狀態量，以及所述俯仰狀態信息、俯仰標稱控制參數，確定所述俯仰標稱控制信號。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，基于設定的俯仰參考信號和獲取的飛行器輸出的俯仰狀態信息，確定俯仰魯棒補償信號，包括：

計算所述俯仰狀態信息的值和所述俯仰參考信號的值的差值，將所述差值作為俯仰角誤差；

根據所述俯仰角誤差，以及記錄的第二俯仰控制輸入信號和俯仰魯棒補償狀態量，確定俯仰魯棒補償信號。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于設定的偏航參考信號和獲取的飛行器輸出的偏航狀態信息和滾轉狀態信息確定的偏航標稱控制信號，包括：

計算所述偏航狀態信息的值和所述偏航參考信號的值的差值將所述差值作為偏航角誤差；

基于所述偏航角誤差，以及所述滾轉狀態信息、所述偏航狀態信息，確定所述偏航標稱控制信號。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述偏航參考信號和獲取的飛行器輸出的偏航狀態信息確定的第一偏航魯棒補償信號，包括：

根據所述偏航參考信號和所述偏航狀態信息，確定偏航狀態量；

根據所述偏航狀態量，以及記錄的第二偏航魯棒補償信號，確定所述第一偏航魯棒補償信號。

6.一種無人飛行器的魯棒抗風擾位置控制裝置，其特征在于，該裝置包括：

第一處理模塊，用于基于設定的俯仰參考信號和獲取的飛行器輸出的俯仰狀態信息，分別確定俯仰標稱控制信號和俯仰魯棒補償信號，根據俯仰標稱控制信號和俯仰魯棒補償信號，確定飛行器的第一俯仰控制輸入信號；

第二處理模塊，基于設定的偏航參考信號和獲取的飛行器輸出的偏航狀態信息和滾轉狀態信息確定的偏航標稱控制信號，以及根據所述偏航參考信號和所述偏航狀態信息確定的第一偏航魯棒補償信號，根據所述偏航標稱控制信號和所述第一偏航魯棒補償信號確定飛行器的偏航控制輸入信號；

第三處理模塊，用于根據所述第一俯仰控制輸入信號和所述偏航控制輸入信號，控制飛行器的飛行姿態。

7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一處理模塊具體用于：

根據所述俯仰參考信號，以及預設的飛行器的俯仰參數，確定俯仰魯棒補償狀態量；

根據所述俯仰魯棒補償狀態量，以及所述俯仰狀態信息、俯仰標稱控制參數，確定所述俯仰標稱控制信號。

8.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一處理模塊具體用于：

計算所述俯仰狀態信息的值和所述俯仰參考信號的值的差值，將所述差值作為俯仰角誤差；

根據所述俯仰角誤差，以及記錄的第二俯仰控制輸入信號和俯仰魯棒補償狀態量，確定俯仰魯棒補償信號。

9.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二處理模塊具體用于：

計算所述偏航狀態信息的值和所述偏航參考信號的值的差值將所述差值作為偏航角誤差；

基于所述偏航角誤差，以及所述滾轉狀態信息、所述偏航狀態信息，確定所述偏航標稱控制信號。

10.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二處理模塊具體用于：

根據所述偏航參考信號和所述偏航狀態信息，確定偏航狀態量；

根據所述偏航狀態量，以及記錄的第二偏航魯棒補償信號，確定所述第一偏航魯棒補償信號。