[發明專利]無人機的控制方法、裝置、存儲介質及電子設備

有效

• 申請號: 202110412977.4
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN112817338B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 張迪;劉寶旭;陳剛;毛一年
• 申請（專利權）人: 北京三快在線科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 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: 張桂杰

1.一種無人機的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取所述無人機的飛行控制量；

根據所述飛行控制量通過預設的分配矩陣，計算對應所述無人機每一機翼的控制指令；

在任意所述控制指令不處于預設指令限幅范圍內的情況下，根據所述控制指令與所述預設指令限幅范圍的大小關系，以及針對所述無人機的飛行控制量預設的補償比例矩陣，確定補償參數矩陣，所述預設指令限幅范圍根據無人機機翼的非飽和指令范圍確定；

將所述控制指令限幅到所述預設指令限幅范圍，并將限幅后的控制指令通過所述分配矩陣的逆矩陣計算得到限幅后的飛行控制量；

根據所述飛行控制量、所述補償參數矩陣以及所述限幅后的飛行控制量確定控制補償量，并根據所述控制補償量對所述飛行控制量進行補償；

根據補償后的飛行控制量通過所述分配矩陣，計算對應所述無人機每一機翼的新的控制指令，并根據所述新的控制指令控制所述無人機每一機翼工作；

其中，所述根據所述控制指令與所述預設指令限幅范圍的大小關系，以及針對所述無人機的飛行控制量預設的補償比例矩陣，確定補償參數矩陣，包括：

計算不處于所述預設指令限幅范圍內的所述控制指令與所述預設指令限幅范圍的邊限值之間的差值；

通過所述差值的絕對值的最大值與調整參數之間的映射關系，從所述調整參數的預設取值范圍內確定目標調整參數；

根據所述目標調整參數以及所述飛行控制量的預設補償比例矩陣構建所述補償參數矩陣，其中，所述預設補償比例矩陣是根據所述飛行控制量中每一控制量的預設補償比例構建的，預設補償比例的取值與對應控制量對無人機飛行穩定性的影響大小呈負相關。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述補償參數矩陣K的表達式如下：

其中，g為所述目標調整參數，P_R為所述飛行控制量中滾轉控制量的預設補償比例，P_P為所述飛行控制量中俯仰控制量的預設補償比例，P_Y為所述飛行控制量中偏航控制量的預設補償比例，P_T為所述飛行控制量中總拉力控制量的預設補償比例。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述獲取所述無人機的飛行控制量，包括：

對所述無人機的飛行控制器計算得到的飛行控制量，通過歸一矩陣進行歸一化處理，得到無量綱化的所述飛行控制量。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述獲取所述無人機的飛行控制量，還包括：

在得到無量綱化的所述飛行控制量后，將所述飛行控制量中的滾轉控制量、俯仰控制量以及偏航控制量限幅在第一預設區間，并將所述飛行控制量中的總拉力控制量限幅在第二預設區間，其中，所述第一預設區間以及所述第二預設區間是針對無量綱化的正常飛行控制量設定的最大取值范圍。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述歸一矩陣B的表達式如下：

其中，T_max為所述無人機的單個機翼的最大拉力，L_R為滾轉方向上無人機各機翼距離無人機重心的力臂長度的平均值，J_R為無人機在滾轉方向上的轉動慣量，L_P為俯仰方向上無人機各機翼距離所述無人機重心的力臂長度的平均值，J_P為無人機在俯仰方向上的轉動慣量，T_ormax為所述單個機翼對應的電機的最大扭矩，J_Y為所述無人機在偏航方向上的轉動慣量，m為無人機的質量。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

在所述無人機每一機翼的所述控制指令均處于所述預設指令限幅范圍內的情況下，根據所述控制指令控制所述無人機每一機翼工作。