[發明專利]一種無人飛行器的魯棒分層控制方法和裝置

在審

• 申請號: 201810050238.3
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN107992088A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 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: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G05D1/08
• 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分層控制方法，其特征在于，該方法包括：

基于對飛行器輸出的俯仰狀態信息進行處理得到的俯仰魯棒補償信號，以及設定的俯仰參考信號和所述俯仰狀態信息，確定飛行器的第一俯仰控制輸入信號；

基于對飛行器輸出的滾轉狀態信息進行處理得到的滾轉魯棒補償信號，以及所述滾轉狀態信息和接收到的滾轉參考信號，確定飛行器的第一滾轉控制輸入信號；

基于所述第一俯仰控制輸入信號和所述第一滾轉控制輸入信號，控制所述飛行器的飛行姿態。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

基于對飛行器輸出的偏航狀態信息進行處理得到的偏航魯棒補償信號，以及設定的偏航參考信號和所述偏航狀態信息，得到第一偏航控制輸入信號，將所述偏航控制輸入信號作為滾轉參考信號。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于對飛行器輸出的俯仰狀態信息進行處理得到的俯仰魯棒補償信號，以及設定的俯仰參考信號和所述俯仰狀態信息，確定飛行器的第一俯仰控制輸入信號，包括：

計算俯仰狀態信息的值與預設的俯仰參考信號的值的差值，將所述差值作為俯仰狀態誤差的值；

根據所述俯仰狀態誤差的值和預設的俯仰標稱控制參數的值，確定俯仰標稱控制信號的值；

基于俯仰狀態信息和俯仰魯棒補償控制參數的值，以及記錄的第二俯仰控制輸入信號，確定俯仰魯棒補償信號的值；

計算俯仰標稱控制信號的值和俯仰魯棒補償信號的值的和，并將計算的和值作為第一俯仰控制輸入信號。

4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于對飛行器輸出的偏航狀態信息進行處理得到的偏航魯棒補償信號，以及設定的偏航參考信號和所述偏航狀態信息，得到第一偏航控制輸入信號，包括：

計算偏航狀態信息的值與預設的偏航參考信號的值的差值，將所述差值作為偏航狀態誤差的值；

根據所述偏航狀態誤差的值和預設的偏航標稱控制參數的值，確定偏航標稱控制信號的值；

基于所述偏航狀態信息和偏航魯棒補償控制參數的值，以及記錄的第二偏航控制輸入信號的值，確定偏航魯棒補償信號的值；

計算偏航標稱控制信號的值和偏航魯棒補償信號的值的和，并將計算的和值作為第一偏航控制輸入信號。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于對飛行器輸出的滾轉狀態信息進行處理得到的滾轉魯棒補償信號，以及所述滾轉狀態信息和接收到的滾轉參考信號，確定飛行器的第一滾轉控制輸入信號，包括：

計算滾轉狀態信息的值與滾轉參考信號的值的差值，將所述差值作為滾轉狀態誤差的值；

根據所述滾轉狀態誤差的值和預設的滾轉標稱控制參數的值，確定滾轉標稱控制信號的值；

基于滾轉狀態信息、滾轉魯棒補償參數的值，以及記錄的第二滾轉控制輸入信號的值，確定滾轉魯棒補償信號的值；

計算滾轉標稱控制信號的值和滾轉魯棒補償信號的值的和，并將計算的和值作為第一滾轉控制輸入信號。

6.一種無人飛行器的魯棒分層控制裝置，其特征在于，該裝置包括：

第一確定模塊，用于基于對飛行器輸出的俯仰狀態信息進行處理得到的俯仰魯棒補償信號，以及設定的俯仰參考信號和所述俯仰狀態信息，確定飛行器的第一俯仰控制輸入信號；

第二確定模塊，用于基于對飛行器輸出的滾轉狀態信息進行處理得到的滾轉魯棒補償信號，以及所述滾轉狀態信息和接收到的滾轉參考信號，確定飛行器的第一滾轉控制輸入信號；

控制模塊，用于基于所述第一俯仰控制輸入信號和所述第一滾轉控制輸入信號，控制所述飛行器的飛行姿態。

7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二確定模塊還用于：

基于對飛行器輸出的偏航狀態信息進行處理得到的偏航魯棒補償信號，以及設定的偏航參考信號和所述偏航狀態信息，得到第一偏航控制輸入信號，將所述偏航控制輸入信號作為滾轉參考信號。