无人机的控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了无人机的控制方法及装置，其中的方法包括：获得第一控制指令，所述第一控制指令为用以控制无人机飞行达到目标状态的原始控制指令；根据预设的理想模型，将所述第一控制指令转化为与预期响应动态相符的第二控制指令；采集与所述第二控制指令相关的无人机的飞行状态参数，并据此生成综合反馈；根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令；根据所述第三控制指令对所述无人机进行控制。本发明专利技术实现了提高无人机控制方法稳定性和鲁棒性的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
无人机的控制方法及装置
本专利技术涉及电子
，尤其涉及无人机的控制方法及装置。
技术介绍
目前，无人机被广泛应用于地图测绘、森林勘测、灾情监测、物流快递、高空拍摄等领域。飞机本质上是一个复杂的非线性系统，传统的控制方法是先将飞机数学模型线性化，得到不同模态下的小扰动线性化状态方程，然后针对不同飞行模态设计相应的控制律并进行调参，最后将所有的飞行状态连接起来构成整个包线内的控制律。传统的控制方法中，如果飞机姿态发生剧烈变化或受到较大外界干扰的时候，无法对飞机进行有效的控制，甚至会导致无人机直接失控，因而控制的稳定性和鲁棒性较差，飞行品质和安全难以保证。可见，现有技术中无人机的控制方法存在稳定性和鲁棒性较差的技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了无人机的控制方法及装置，用于解决现有技术中无人机的控制方法存在稳定性和鲁棒性较差的问题。第一方面，本专利技术提供了无人机的控制方法，包括：获得第一控制指令，所述第一控制指令为用以控制无人机飞行达到目标状态的原始控制指令；根据预设的理想模型，将所述第一控制指令转化为与预期响应动态相符的第二控制指令；采集与所述第二控制指令相关的无人机的飞行状态参数，并据此生成综合反馈；根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令；根据所述第三控制指令对所述无人机进行控制。可选地，所述理想模型中设置有第一控制指令与预期响应动态的对应关系。可选地，所述与所述第二控制指令相关的无人机的飞行状态参数包括：飞行速度、动压、过载、高度、加速度，姿态角、角速率、角加速度、气流角、电机转速、舵面偏转角、大气密度、大气温度中的一种或多种。可选地，所述据此生成综合反馈包括：将所述飞行状态参数的值进行变量设计，转换为与所述第二控制指令对应的指令变化值，将所述指令变化值作为所述综合反馈。可选地，根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令包括：根据所述第二控制指令和所述综合反馈计算误差，并通过控制运算得到综合误差控制指令；从所述综合误差控制指令解析并提取出与控制输出直接相关的物理量作为第三控制指令。可选地，在对所述第二控制指令与所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令之后，所述方法还包括：对无人机飞行的不确定或干扰因素进行预测，获得预测值；基于所述预测值对所述第三控制指令进行修正，获得第四控制指令。基于同样的专利技术构思，本专利技术第二方面提供了无人机的控制装置，包括：第一获得模块，用于获得第一控制指令，所述第一控制指令为用以控制无人机飞行达到目标状态的原始控制指令；转化模块，用于根据预设的理想模型，将所述第一控制指令转化为与预期响应动态相符的第二控制指令；反馈模块，用于采集与所述第二控制指令相关的无人机的飞行状态参数，并据此生成综合反馈；第二获得模块，用于根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令；控制模块，用于根据所述第三控制指令对所述无人机进行控制。可选的，所述理想模型中设置有第一控制指令与预期响应动态的对应关系。可选的，所述与所述第二控制指令相关的无人机的飞行状态参数包括：飞行速度、动压、过载、高度、加速度，姿态角、角速率、角加速度、气流角、电机转速、舵面偏转角、大气密度、大气温度中的一种或多种。可选的，所述反馈模块还用于：将所述飞行状态参数的值进行变量设计，转换为与所述第二控制指令对应的指令变化值，将所述指令变化值作为所述综合反馈。可选的，所述第二获得模块还用于：根据所述第二控制指令和所述综合反馈计算误差，并通过控制运算得到综合误差控制指令；从所述综合误差控制指令解析并提取出与控制输出直接相关的物理量作为第三控制指令。可选的，所述装置还包括预测模块，用于：对无人机飞行的不确定或干扰因素进行预测，获得预测值；基于所述预测值对所述第三控制指令进行修正，获得第四控制指令。基于同样的专利技术构思，本专利技术第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：获得第一控制指令，所述第一控制指令为用以控制无人机飞行达到目标状态的原始控制指令；根据预设的理想模型，将所述第一控制指令转化为与预期响应动态相符的第二控制指令；采集与所述第二控制指令相关的无人机的飞行状态参数，并据此生成综合反馈；根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令；根据所述第三控制指令对所述无人机进行控制。基于同样的专利技术构思，本专利技术第四方面提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：获得第一控制指令，所述第一控制指令为用以控制无人机飞行达到目标状态的原始控制指令；根据预设的理想模型，将所述第一控制指令转化为与预期响应动态相符的第二控制指令；采集与所述第二控制指令相关的无人机的飞行状态参数，并据此生成综合反馈；根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令；根据所述第三控制指令对所述无人机进行控制。本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：在本专利技术实施例的技术方案中，一方面，首先可以根据预设的理想模型，将所述第一控制指令转化为与预期响应动态相符的第二控制指令，这样可以避免由于第一控制指令变化较大，导致无人机的控制不稳定的问题，另一方面，可以根据与第二控制指令相关的无人机的当前状态参数生成综合反馈，再根据第二控制指令和综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令综合反馈进而基于第三控制指令对无人机进行控制，由于最终控制无人机的第三控制指令是通过对综合反馈和第二控制指令进行误差控制后获得的，而综合反馈是根据第二控制指令相关的无人机的当前状态参数获得的，即第三控制指令综合考虑了无人机的当前运动状态，从而可以结合无人机的当前运动状态对无人机进行控制，故而可以提高对无人机的控制的稳定性和鲁棒性，解决了现有技术中无人机的控制方法存在稳定性较差的问题。附图说明图1为本专利技术实施例中无人机的控制方法的流程图；图2为本专利技术实施例中无人机的控制方装置的结构图；图3为本专利技术实施例中一种计算机可读存储介质的结构示意图；图4为本专利技术实施例中一种计算机设备的结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了本专利技术实施例提供了无人机的控制方法及装置，用于解决现有技术中无人机的控制方法存在稳定性和鲁棒性较差的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术一实施例提供的技术方案总体思路如下：上述方法中，首先可以根据预设的理想模型，将所述第一控制指令转化为与预期响应动态相符的第二控制指令，这样可以避免由于第一控制指令变化较大，导致无人机的控制不稳定的问题，另一方面，可以根据与第二控制指令相关的无人机的当前状态参数生成综合反馈，再根据第二控制指令和综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令综合反馈进而基于第三控制指令对无人机进行控制，由于最终控制无人机的第三控制指令是通过对综合反馈和第二控制指令进行误差控制后获得的，而综合反馈是根据第二控制指令相关的无人机的当前状态参数获得的，即第三控制指令综合考虑了无人机的当前运动状态，从而可以结合无人机的当前运动状态对无人机进行控制，故而可以提高对无人机的控制的稳定性和鲁棒性，解决了现有技术中无人机的控制方法存在稳定性较差的问本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.无人机的控制方法，其特征在于，包括：获得第一控制指令，所述第一控制指令为用以控制无人机飞行达到目标状态的原始控制指令；根据预设的理想模型，将所述第一控制指令转化为与预期响应动态相符的第二控制指令；采集与所述第二控制指令相关的无人机的飞行状态参数，并据此生成综合反馈；根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令；根据所述第三控制指令对所述无人机进行控制。

【技术特征摘要】
1.无人机的控制方法，其特征在于，包括：获得第一控制指令，所述第一控制指令为用以控制无人机飞行达到目标状态的原始控制指令；根据预设的理想模型，将所述第一控制指令转化为与预期响应动态相符的第二控制指令；采集与所述第二控制指令相关的无人机的飞行状态参数，并据此生成综合反馈；根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令；根据所述第三控制指令对所述无人机进行控制。2.如权利要求1所述的方法，所述理想模型中设置有第一控制指令与预期响应动态的对应关系。3.如权利要求1所述的方法，所述与所述第二控制指令相关的无人机的飞行状态参数包括：飞行速度、动压、过载、高度、加速度，姿态角、角速率、角加速度、气流角、电机转速、舵面偏转角、大气密度、大气温度中的一种或多种。4.根据权利要求3所述方法的，所述据此生成综合反馈包括：将所述飞行状态参数的值进行变量设计，转换为与所述第二控制指令对应的指令变化值，将所述指令变化值作为所述综合反馈。5.根据权利要求4所述的，根据所述第二控制指令和所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令包括：根据所述第二控制指令和所述综合反馈计算误差，并通过控制运算得到综合误差控制指令；从所述综合误差控制指令解析并提取出与控制输出直接相关的物理量作为第三控制指令。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述第二控制指令与所述综合反馈进行误差控制，获得第三控制指令之后，所述方法还包括：对无人机飞行的不确定或干扰因素进行预测，获得预测值；基于所述预测值对所述第三控制指令进行修正，获得第四控制指令。7.无人机的控制装置，其特征在于，包括：第一获得模块，用于获...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国成，余辉，叶宇鹰，李少坤，詹福宇，
申请(专利权)人：易瓦特科技股份公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42