[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

本公開涉及一種無人機的控制方法、裝置、存儲介質及電子設備，包括：獲取無人機的飛行控制量；根據飛行控制量通過預設的分配矩陣計算對應無人機每一機翼的控制指令；若任意控制指令不處于預設指令限幅范圍內，根據控制指令與預設指令限幅范圍的大小關系以及針對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；將控制指令限幅到預設指令限幅范圍后，通過分配矩陣的逆矩陣計算得到限幅后的飛行控制量；根據飛行控制量、補償參數矩陣以及限幅后的飛行控制量確定控制補償量，并根據控制補償量對飛行控制量進行補償；根據補償后的飛行控制量通過分配矩陣計算對應無人機每一機翼的新的控制指令，并根據新的控制指令控制無人機每一機翼工作。

技術領域

本公開涉及無人機技術領域，具體地，涉及一種無人機的控制方法、裝置、存儲介質及電子設備。

背景技術

多旋翼無人機以及具有多旋翼組件的復合翼無人機具有非線性、中立穩定等特點，對無人機的控制執行系統要求較高。多旋翼無人機及復合翼無人機的滾轉、俯仰和航向的控制力矩以及總拉力均要通過多個機翼的轉速協調配合完成，因此要求無人機的控制執行系統具有強耦合。因為無人機電機的轉速不可能無線增大或者無線減小，因此無人機的機翼的轉速不可能無限增大或者減小，機翼的轉速存在轉速上、下限。當一個或多個機翼達到轉速上限或下限時，即無人機的電機出現飽和現象時，不能輸出足夠的控制力矩和總拉力，易造成無人機失穩失控，導致無人機具有較高的墜機風險。

相關場景中，對滾轉控制量R、俯仰控制量P、偏航控制量Y、總拉力控制量T進行統一限幅，通過分配矩陣得到每個機翼對應的電機的輸出值，并對輸出值進行[0，1]限幅后輸出到機翼對應的電機；或者，分步限幅控制，具體地先對滾轉控制量R以及俯仰控制量P進行控制分配，并在限幅后生成RP輸出值，再對RP輸出值以及總拉力控制量T進行分配及限幅，生成RPT輸出值，進而對RPT輸出值以及偏航控制量Y進行分配并限幅后輸出RPTY到機翼對應的電機，從而降低由于電機飽和現象，造成不能輸出足夠的控制力矩和總拉力引起墜機的風險。

發明內容

本公開的目的是提供一種無人機的控制方法、裝置、存儲介質及電子設備，以部分地解決相關技術中存在的上述問題。

為了實現上述目的，本公開第一方面，提供一種無人機的控制方法，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；

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。

可選地，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。