[發明專利]操作致動器系統的方法、致動器系統和飛行器

在審

• 申請號: 202011330514.5
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112904711A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: B·尤克塞爾;U·舍弗林;T·韋爾梅倫;J·斯蒂芬
• 申請（專利權）人: 沃科波特有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;H02P5/00;B64C19/00
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 南毅寧

1.一種操作致動器系統(1)的方法，所述致動器系統(1)包括多個k，致動器(2)，所述致動器(2)特別是MAV-VTOL飛行器(10)的各個推進單元，特別是電動致動器，其中根據等式u＝D^-1(W)u_p通過使用加權分配矩陣D(W)，將用于控制所述致動器系統(1)的期望控制命令分配給實際致動器命令其中，D^-1(W)是所述加權分配矩陣的逆，并且其中，所述實際致動器命令u被應用于控制所述致動器(2)，所述方法包括：

a)根據所述實際致動器命令u確定特征值u^*；

b)至少對于一些所述致動器(2)，優選地對于所有致動器(2)，確定相應致動器命令u_i，i＝1，2，......，k與所述特征值u^*的偏差e_i，i＝1，2，......，k；

c)至少對于一些所述致動器(2)，優選地對于所有致動器(2)，根據所述偏差e_i的函數w_i(e_i)，i＝1，2，......，k，確定給定致動器(2)的權重w_i，i＝1，2，......，k；以及

d)使用所述權重w_i來確定所述加權分配矩陣D(W)。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述特征值u^*是全部所述致動器命令u的平均值，即，u^*＝u_mean＝mean(u)。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述偏差e_i是通過下式確定的歸一化偏差：

其中，u_max是所述致動器命令u的最大值，u_min是所述致動器命令u的最小值。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其中，如果對應的偏差e_i大于零，即e_i＞0，則計算權重w_i。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其中，如果對應的偏差e_i等于或小于零，即e_i≤0，則將權重w_i設置為默認值，特別是w_i＝1。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其中，針對對應偏差e_i的值的增加，減小權重w_i。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其中，在給定時間確定的所述權重w_i用于在所述方法的后續迭代步驟期間求解等式u＝D^-1(W)u_p。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的方法，其中，通過使用加權函數來確定w_i(e_i)，所述加權函數優選為：

a)sigmoid函數，e^x是歐拉指數；

b)多項式函數，w_i＝∑_ja_je_i^j；或者

c)指數函數，1-1/e_i^γ。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述加權函數是低通濾波的，優選根據下式進行低通濾波：

w_i＝(1-σ)w_i+σw_i^prev，

其中σ＜1，例如σ＝0.99，其中，prev表示操作方法中來自先前迭代步驟的先前的、優選的直接為前一個的權重。