[發明專利]基于網絡控制的四旋翼飛行器控制方法

在審

• 申請號: 201810275951.8
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108427430A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 李濤;章櫟;李志鵬;鄧金
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于網絡控制的四旋翼飛行器控制方法，其特征在于：包括步驟：

(1)建立四旋翼飛行器的動力學模型；

(2)解耦成姿態子系統和位置子系統，對子系統的各個通道設計狀態空間模型；

(3)每個狀態空間模型構造具有通信時延情況的狀態反饋控制器；

(4)構造事件觸發機制，包括滿足該事件觸發機制時，對控制器中觸發時刻進行更新；

(5)求解事件觸發機制在通信時延下實現穩定控制的充分條件；

(6)構造滿足充分條件的狀態反饋增益矩陣；

(7)搭建基于TrueTime工具箱的網絡控制系統模型。

2.根據權利要求1所述的基于網絡控制的四旋翼飛行器控制方法，其特征在于：所述步驟(1)中，動力學模型為：

其中，x,y,z表示地面坐標系中的坐標值；φ,θ,ψ分別表示橫滾角、俯仰角、偏航角；u_th,u_φ,u_θ,u_ψ分別表示垂直、橫滾、俯仰、偏航方向上的虛擬控制輸入量；g表示重力引起的加速度；m表示四旋翼飛行器的質量；I_xx,I_yy,I_zz分別表示橫滾軸、俯仰軸、偏航軸的慣性轉動慣量；K_t,K_m分別表示升力系數、阻力系數；l表示四旋翼臂長。

3.根據權利要求2所述的基于網絡控制的四旋翼飛行器控制方法，其特征在于：所述步驟(3)中，具有通信時延的狀態反饋控制器為：

u(t)＝Kx(t),K＜0

其中，K為狀態反饋增益。

4.根據權利要求3所述的基于網絡控制的四旋翼飛行器控制方法，其特征在于：所述步驟(4)中，事件觸發機制為：

其中，Ω₁,Ω₂,Ω₃是正定對稱常矩陣，α和β為事件觸發系數且為正值。