【技术实现步骤摘要】
基于事件触发的四旋翼无人机一致性编队控制方法
本专利技术属于自动驾驶及控制
，具体涉及基于事件触发的四旋翼无人机一致性编队控制方法。
技术介绍
四旋翼无人机具有尺寸小、速度快、可垂直升降、机动性强等优势，在军事、农业、消防电力等领域都有很好的应用。多无人机组成编队协同作业，可弥补单个无人机荷载有限的缺陷，极大提高四旋翼无人机的任务能力。但传统一致性编队控制算法随着无人机编队规模增大，无人机间通讯量呈指数上升，亟需一种新的控制算法，节约通讯资源且能实现四旋翼无人机的一致性编队控制。相比于传统周期采样控制，基于事件触发的控制更加的灵活且智能，控制信息的传输和更新仅在定义的“事件”被触发之后。事件触发算法极大的节约了网络的带宽和通讯资源，非常适合用于大规模一致性编队控制。因此，本专利技术公开了一种基于事件触发的四旋翼无人机一致性编队控制方法，弥补此方面的空缺。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于提供基于事件触发的四旋翼无人机一致性编队控制方法，针对编队控制时无...
【技术保护点】
1.基于事件触发的四旋翼无人机一致性编队控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1)假设编队中有n架参数相同的四旋翼无人机，n为大于1的正整数，对无人机进行受力分析，利用欧拉方程为每个四旋翼无人机建立位置子系统和姿态子系统的数学模型；/n步骤2)针对位置子系统，为每个无人机设计基于事件触发的虚拟控制器，并定义事件函数计算虚拟控制器值的更新时间；/n步骤3)将位置子系统的虚拟控制器视为实际控制器的输入目标，反解出每个无人机的设定姿态，并设计限定时间的姿态控制器，控制姿态角达到设定值。/n
【技术特征摘要】
1.基于事件触发的四旋翼无人机一致性编队控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)假设编队中有n架参数相同的四旋翼无人机，n为大于1的正整数，对无人机进行受力分析，利用欧拉方程为每个四旋翼无人机建立位置子系统和姿态子系统的数学模型；
步骤2)针对位置子系统，为每个无人机设计基于事件触发的虚拟控制器，并定义事件函数计算虚拟控制器值的更新时间；
步骤3)将位置子系统的虚拟控制器视为实际控制器的输入目标，反解出每个无人机的设定姿态，并设计限定时间的姿态控制器，控制姿态角达到设定值。
2.如权利要求1所述基于事件触发的四旋翼无人机一致性编队控制方法，其特征在于，步骤1)中，所述的数学模型中，无人机i的位置子系统模型如下：
上式中代数角标i＝1,2,···,n；i表示四旋翼无人机的编号；t是时间变量，单位为秒；三维空间中用xi(t),yi(t),zi(t)描述无人机i的位置信息，单位为米；xi”(t),yi”(t),zi”(t)是位置对时间的二阶导数，物理含义是加速度，单位为米每秒的平方；θi,ψi是θi(t),ψi(t)的简写，分别表示无人机的俯仰、翻滚、偏航三个姿态角，单位为弧度；m表示无人机的质量，单位为千克；g为重力加速度，单位为米每秒的平方；F1i为无人机i的第一个控制输入，单位为牛顿。
3.如权利要求2所述基于事件触发的四旋翼无人机一致性编队控制方法，其特征在于，步骤1)中，所述的数学模型中，每个无人机的位置子系统模型如下：
上式中Jx,Jy,Jz分别表示无人机绕x,y,z轴的转动惯量，单位为千克米的平方；无人机i俯仰、翻滚、偏航姿态的角速度和角加速度分别用θi',θi”,ψi',ψi”表示，加速度、角加速度单位分别为弧度每秒、弧度每秒的平方；F2i,F3i,F4i为无人机i的第二个控制输入、第三个控制输入和第四个控制输入，单位为牛顿。
4.如权利要求3所述基于事件触发的四旋翼无人机一致性编队控制方法，其特征在于，步骤2)中，针对位置子系统，为每个无人机设计基于事件触发的虚拟控制器，具体过程如下：
对于无人机i，将位置子系统输入视为虚拟输入，得到位置子系统模型为：
为无人机i在x,y,z方向的虚拟控制输入；设计无人机i的虚拟控制输入成如下形式：
公式(4)中j是无人机编号角标，取值范围与i相同；为控制器参数；aij表示无人机i与j之间的通讯连接关系...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘尚，蒋国平，周映江，葛晟宇，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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