【技术实现步骤摘要】
采用高度与加速度双误差的慢速无人机的高度控制方法
本专利技术涉及无人机控制
，具体而言，涉及一种采用高度与加速度进行误差反馈控制无人机高度的方法。
技术介绍
无人飞行器的高度控制目前大部分采用的是高度误差的PID控制，当飞行高度大幅度变化是，采用一套参数往往难以适应无人机对大指令与小指令的兼容。比如进行小指令高度爬升与大指令高度爬升时，采用一套参数，往往会使得其中某套参数对大指令爬升速度过慢而又对小指令爬升速度过快的问题，该问题的根源时在于误差的大范围变化而导致的。同时，其高度控制往往需要测量高度的微分信号，目前高度微分的准确测量并不容易，而采用惯性导航设计对加速度积分得到的高度微分，也就是垂直速度的方法具有随着时间积累而发散的缺点。针对以上
技术介绍
，本专利技术提出了一种三类俯仰角指令信号综合叠加的方法，采用非线性变化实现对大小误差的兼容，同时采用加速度计形成反馈而避免了对速度的测量，最后从位置、速度、加速度三个环节形成了误差反馈，实现了高度的平稳精准控制。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分专利技术的信息...
【技术保护点】
1.采用高度与加速度双误差的慢速无人机的高度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S10，在无人机上安装惯性导航设备，分别测量无人机的高度、垂直加速度与俯仰角；/n步骤S20，根据飞行任务，设置期望的高度指令信号；然后根据期望的高度指令，建立惯性滤波器，求解其期望的垂直速度信号与滤波器位置输出信号；/n步骤S30，根据所述的期望的垂直速度信号，建立惯性滤波器，求取期望的垂直加速度信号；并与垂直加速度测量值进行比较，得到加速度误差信号；/n步骤S40，根据所述的期望的垂直速度信号、无人机的前向速度估计信号，以及无人机的俯仰角信号，进行近似转换，得到俯仰角速度指令信号；/...
【技术特征摘要】
1.采用高度与加速度双误差的慢速无人机的高度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10，在无人机上安装惯性导航设备，分别测量无人机的高度、垂直加速度与俯仰角；
步骤S20，根据飞行任务，设置期望的高度指令信号；然后根据期望的高度指令，建立惯性滤波器，求解其期望的垂直速度信号与滤波器位置输出信号；
步骤S30，根据所述的期望的垂直速度信号，建立惯性滤波器，求取期望的垂直加速度信号；并与垂直加速度测量值进行比较，得到加速度误差信号；
步骤S40，根据所述的期望的垂直速度信号、无人机的前向速度估计信号，以及无人机的俯仰角信号，进行近似转换，得到俯仰角速度指令信号；
步骤S50，根据所述的滤波器位置输出信号，与无人机的高度信号进行比较，得到高度误差信号，再进行非线性变换，得到最终的俯仰角位置指令期望值；
步骤S60，根据所述的加速度误差信号，进行非线性转换，得到俯仰角加速度指令信号；
步骤S70，根据所述的俯仰角位置指令信号、俯仰角速度指令信号与俯仰角加速度指令信号，进行复合叠加，得到最终的俯仰角指令信号；根据所述的加速度信号，进行饱和预警保护设置；
步骤S80，根据俯仰角指令信号，与俯仰角的实际测量信号进行比较，得到俯仰角误差信号，并组成PID控制器，得到最终的俯仰综合信号，输送给俯仰舵系统，控制无人机，实现高度控制。
2.根据权利要求1采用高度与加速度双误差的慢速无人机的高度控制方法，其特征在于，根据飞行任务设置期望的高度指令信号，建立惯性滤波器，求解其期望的垂直速度信号与滤波器位置输出信号包括：
其中h*为根据飞行任务设置的期望高度指令信号。h*为惯性滤波器的时间常数，为期望的垂直速度信号。y1(1)为惯性滤波器的输出y1的第n个信号，其初始值设置为0，即y1(1)＝0。为期望的垂直速度信号的第n个信号。h*(n)为期望的高度指令信号h*的第n个信号。T为上述数据间的时间间隔。最终y1为所求的滤波器位置输出信号，即为期望的垂直速度信号。T1为滤波器的时间常数，其选取按照如下原则：当时，增大T1为原来的a1倍，a1＞1，直至其中Vmax根据无人机的实际情况设置，其代表无人机垂直爬升的最大能力，即垂直爬升所允许的最大速度。
3.根据权利要求1采用高度与加速度双误差的慢速无人机的高度控制方法，其特征在于，根据所述的期望的垂直速度信号，建立惯性滤波器，求取期望的垂直加速度信号与...
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