[發明專利]一種無人機運動軌跡規劃方法

有效

• 申請號: 202110272788.1
• 申請日: 2021-03-13
• 公開（公告）號: CN113110568B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 徐杰;應雙雙;李輝;吳偉;韓煜;應騰力;張澤良;駱俊;駱豪
• 申請（專利權）人: 浙江御穹電子科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 臺州市方信知識產權代理有限公司 33263
• 代理人: 孫圣貴

1.一種無人機運動軌跡規劃方法，其特征在于，它包括以下步驟：

步驟一：對無人機內的柔性結構，通過激振測試實驗的方式獲得柔性結構的共振頻率值fn；

步驟二：初始化無人機運動軌跡R，通過無人機目標位置設計行程距離R_max，通過無人機速度約束設計V_max，通過無人機出力約束設計A_max，依據S型運動軌跡構建規則隨機設計J_max，并根據此數據組成初始運動軌跡R；

步驟三：根據步驟一中共振頻率值fn獲得柔性系統P的極點，根據步驟二中的參數獲得參考軌跡的零點，基于零極點配置原理，更新三階S型運動軌跡R的參數；

步驟四：通過輸出Y的殘余振蕩信息修正共振頻率fn，進而確定運動軌跡設計標準；

所述步驟三中，柔性系統P表現為輕阻尼二階系統其中共振角頻率ω_n＝2πf_n，阻尼ε表現為很小值，在0.1以下；柔性系統P極點近似表現為s_p＝iω_n，于是得到其中Z₁是正整數，其中Z₂是正整數；如果β＝1可以求解出具體結果，反之，可以得到多組解。

2.根據權利要求1所述的一種無人機運動軌跡規劃方法，其特征在于，所述步驟一中，通過激振測試實驗的方式獲得柔性結構的共振頻率值fn是實際共振頻率值fn的近似值，對fn參數估計誤差的修正通過步驟三和步驟四解決。

3.根據權利要求1所述的一種無人機運動軌跡規劃方法，其特征在于，所述步驟二中，S型運動軌跡是三階非對稱S曲線：加加速度J在軌跡規劃時間內是連續有限幅值脈沖的表現形式；加速度A在運動加、減速階段為表現為梯形形狀，勻速運動階段加速度A幅值為零；速度在運動加、減速階段表現為S型形狀，勻速運動階段速度為運動速度最大值；運動軌跡R整體表現為S型形狀，運動加、減速階段不對稱，但是加速階段和減速階段自身表現為對稱形式；軌跡速在加速階段其中t_j是加加速度段所消耗的時間，t_a是恒加速度段所消耗的時間；軌跡速在減速階段其中β是加速階段和減速階段加速度幅值之比。

4.根據權利要求1所述的一種無人機運動軌跡規劃方法，其特征在于，所述步驟四中，輸出Y與參考輸入R的差值E作為殘余振蕩，計算序列二范數||E||，修正共振頻率f_n參數值，直到||E||有最小值，記錄軌跡相關參數。