应用于应急指挥无人机姿态控制的新型PID控制方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于应急指挥无人机姿态控制的新型PID控制方法，本发明专利技术能够依据比例、微分、积分各环节各自在调节过程中的作用以及对控制系统性能的影响，跳出传统PID控制算法比例、积分、微分各环节线性组合的框架，在调节过程的不同阶段，依据偏差值的变化，实时改变PID控制器的结构和参数，调整PID控制器各构成环节的作用强度，以某种非线性形式组合比例、积分、微分这3个状态量，形成变系数的PID控制器，将有助于提高控制系统的性能，获得比经典PID更好的控制性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防灾减灾
，特别是涉及一种应用于应急指挥无人机姿态控制的新型PID控制方法。
技术介绍
我国是世界上自然灾害最严重的国家之一，各种气象灾害、地质灾害和水火灾害等频繁发生。对社会的稳定，经济的发展，人民群众生命财产安全构成严重威胁。为最大限度地减少各类灾害事故带来的危害和损失，确保社会稳定和群众安全，迫切需要建立有效的灾害应急指挥管理系统。然而，海啸、地震、火山、飓风、山洪、泥石流、火灾等灾害往往具有突发性，且受灾现场信息量巨大，灾前预警分析、疏散抢救受灾群众、调集分配救灾物资等工作刻不容缓，救灾领导组需要在最短的时间内做出最正确的决策，对信息的处理能力和反应速度具有很高要求。如何使救灾指挥人员在第一时间获得最全面、最可靠、最直观的灾害现场信息，就成为了救灾减灾研究工作的重中之重。无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。具有速度快、视野广、不惧怕恶劣自然环境的优点，搭载智能视频探测装置的无人机，可以轻松的飞临受灾区域上空，拍摄现场画面，采集环境信息，及时准确的获取救灾应急指挥所需的信息。<br>宏观展现受灾区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于救灾应急指挥无人机姿态控制的变系数PID控制方法，其特征在于，在比例环节、积分环节、微分环节之前设置可变增益，使比例系数KP、积分系数KI、微分系数KD在偏差e(n)的绝对值较小时取较大值,在偏差e(n)的绝对值较大时取较小值，引入变量其中Crange＝Cmax‑Cmin，cmax为被控变量量程上限值，cmin为被控变量量程下限值，|e(n)|—偏差的绝对值。在调节过程中，该变量将随偏差绝对值的增大而减小，随偏差绝对值的减小而增大，变化范围为0～1。利用该变量可以构造比例、积分、微分环节的可变增益。可变增益PID控制器输出控制量的计算公式为：u(n)＝αKP[e(n)‑e(n‑1)]...

【技术特征摘要】
1.一种应用于救灾应急指挥无人机姿态控制的变系数PID控制方法，其特
征在于，在比例环节、积分环节、微分环节之前设置可变增益，使比例系数KP、
积分系数KI、微分系数KD在偏差e(n)的绝对值较小时取较大值,在偏差e(n)的
绝对值较大时取较小值，
引入变量其中Crange＝Cmax-Cmin，cmax为被控变量量程上限
值，cmin为被控变量量程下限值，|e(n)|—偏差的绝对值。在调节过程中，该变量
将随偏差绝对值的增大而减小，随偏差绝对值的减小而增大，变...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德馨，薛文芳，孙哲南，
申请(专利权)人：天津中科智能识别产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12