飞行器的控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种飞行器的控制方法及装置。所述方法包括：根据高阶奇异值分解法，对连续的飞行器的状态空间方程进行离散化处理，得到离散的飞行器顶点模型；确定飞行器的控制器和飞行器顶点模型构成的闭环控制系统满足性能指标，以及确定飞行器的控制器和飞行器顶点模型构成的闭环控制系统满足性能指标，得到优化后的控制器；根据优化后的控制器对飞行器进行控制。本发明专利技术提供的飞行器的控制方法及装置，通过将混合和性能设计的控制应用于飞行器的控制器中，结合了和两种性能的优点，对飞行器的控制器进行优化，使得飞行器不仅能有效的处理飞行器控制系统外部的随机噪声以及干扰，并且使得飞行器控制系统内部具有较好的鲁棒性。具有较好的鲁棒性。具有较好的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
飞行器的控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及飞行器控制
，具体涉及一种飞行器的控制方法及装置。

技术介绍

[0002]现有的飞行器的控制系统存在大量的不确定性因素的影响。其中，飞行器控制系统的不确定性一般分为两种。一种是系统外部的干扰，如被控过程中的各种干扰信号、传感器量测噪声等；另一种是不可预计的动态特性，如非线性系统的线性化、高阶系统的简化近似等造成的系统动态特性的变化。因此，很难获取飞行器控制系统的精确数学模型。由于飞行器控制系统的不确定性和外界的随机干扰不可避免，所以可能导致飞行器的控制器无法达到期望的性能要求，甚至可能导致失控。
[0003]因此，如何提出一种方法，能够为飞行器的控制器提供一种抗干扰性能强以及对模型不确定性适应性好的控制方法，具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种飞行器的控制方法及装置，用以解决现有技术中飞行器的控制方法中无法为飞行器的控制器提供一种抗干扰性能强以及对模型不确定性适应性好的控制方法的技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种飞行器的控制方法，包括：根据高阶奇异值分解法，对连续的飞行器的状态空间方程进行离散化处理，得到离散的飞行器顶点模型；确定所述飞行器的控制器和所述飞行器顶点模型构成的闭环控制系统满足性能指标，以及确定所述飞行器的控制器和所述飞行器顶点模型构成的闭环控制系统满足性能指标，得到优化后的控制器；根据所述优化后的控制器对所述飞行器进行控制。
[0006]在一个实施例中，所述飞行器的状态空间方程为飞行高度变化和飞行速度变化的线性化状态空间方程。
[0007]在一个实施例中，所述根据高阶奇异值分解法，对连续的飞行器的状态空间方程进行离散化处理之前，还包括：对所述飞行器的初始状态空间方程进行后置滤波处理，得到所述飞行器的状态空间方程。
[0008]在一个实施例中，所述得到离散的飞行器顶点模型之后，还包括：根据所述离散的飞行器顶点模型设计控制器，得到飞行器的控制器。
[0009]在一个实施例中，所述得到离散的飞行器顶点模型之前，还包括：确定离散化处理后的飞行器顶点模型与离散化处理前的飞行器的状态空间方程的误差，确定所述误差小于预设误差阈值。
[0010]在一个实施例中，所述确定所述飞行器的控制器和所述飞行器顶点模型构成的闭
环控制系统满足性能指标，包括：确定所述飞行器的控制器和所述飞行器顶点模型构成的闭环控制系统，从扰动到性能输出的闭环传递函数的范数达到最小。
[0011]在一个实施例中，所述确定所述飞行器的控制器和所述飞行器顶点模型构成的闭环控制系统满足性能指标，包括：确定所述飞行器的控制器和所述飞行器顶点模型构成的闭环控制系统，从扰动到性能输出的闭环传递函数的范数达到最小。
[0012]第二方面，本专利技术还提供一种飞行器的控制装置，包括：飞行器顶点模型确定模块，用于根据高阶奇异值分解法，对连续的飞行器的状态空间方程进行离散化处理，得到离散的飞行器顶点模型；控制器优化模块，用于确定所述飞行器的控制器和所述飞行器顶点模型构成的闭环控制系统满足性能指标，以及确定所述飞行器的控制器和所述飞行器顶点模型构成的闭环控制系统满足性能指标，得到优化后的控制器；飞行器控制模块，用于根据所述优化后的控制器对所述飞行器进行控制。
[0013]第三方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一种的飞行器的控制方法的步骤。
[0014]第四方面，本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一种的飞行器的控制方法的步骤。
[0015]本专利技术提供的飞行器的控制方法、装置、电子设备及存储介质，通过将混合和性能设计的控制应用于飞行器的控制器中，结合了和两种性能的优点，对飞行器的控制器进行优化，使得飞行器不仅能有效的处理飞行器控制系统外部的随机噪声以及干扰，并且使得飞行器控制系统内部具有较好的鲁棒性。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术提供的飞行器的控制方法的流程示意图；图2为应用本专利技术提供的飞行器的控制方法的流程示意图；图3为本专利技术提供的飞行器的控制装置的结构示意图；图4为本专利技术提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳
动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]图1为本专利技术提供的飞行器的控制方法的流程示意图。参照图1，本专利技术提供的飞行器的控制方法可以包括：S110、根据高阶奇异值分解法，对连续的飞行器的状态空间方程进行离散化处理，得到离散的飞行器顶点模型；S120、确定所述飞行器的控制器和所述飞行器顶点模型构成的闭环控制系统满足性能指标，以及确定所述飞行器的控制器和所述飞行器顶点模型构成的闭环控制系统满足性能指标，得到优化后的控制器；S130、根据所述优化后的控制器对所述飞行器进行控制。
[0020]本专利技术提供的飞行器的控制方法的执行主体可以是电子设备、电子设备中的部件、集成电路、或芯片。该电子设备可以是移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机（ultra
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mobile personal computer，UMPC）、上网本或者个人数字助理（personal digital assistant，PDA）等，非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器（Network Attached Storage，NAS）或者个人计算机（personal computer，PC）等，本专利技术不作具体限定。
[0021]下面以计算机执行本专利技术提供的飞行器的控制方法为例，详细说明本专利技术的技术方案。
[0022]在步骤S110中，确定飞行器连续变化的状态空间方程，根据高阶奇异值分解法，对连续的飞行器的状态空间方程进行离散化处理，得到离散的飞行器顶点模型。
[0023]可以理解的是，通过高阶奇异值分解法可以将连续的模型使用若干离散顶点和权重来代替原先连续的模型。在经过离散处理之后，后续求解控制器的时候只需对离散的飞行器顶点模型进行控制器设计，然后综合可得连续系统的控制器。避免了直接对一个连续系统求取控制器时，待求解不等式个数无穷多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行器的控制方法，其特征在于，包括：根据高阶奇异值分解法，对连续的飞行器的状态空间方程进行离散化处理，得到离散的飞行器顶点模型；确定所述飞行器的控制器和所述飞行器顶点模型构成的闭环控制系统满足性能指标，以及确定所述飞行器的控制器和所述飞行器顶点模型构成的闭环控制系统满足性能指标，得到优化后的控制器；根据所述优化后的控制器对所述飞行器进行控制。2.根据权利要求1所述的飞行器的控制方法，其特征在于，所述飞行器的状态空间方程为飞行高度变化和飞行速度变化的线性化状态空间方程。3.根据权利要求1所述的飞行器的控制方法，其特征在于，所述根据高阶奇异值分解法，对连续的飞行器的状态空间方程进行离散化处理之前，还包括：对所述飞行器的初始状态空间方程进行后置滤波处理，得到所述飞行器的状态空间方程。4.根据权利要求1所述的飞行器的控制方法，其特征在于，所述得到离散的飞行器顶点模型之后，还包括：根据所述离散的飞行器顶点模型设计控制器，得到飞行器的控制器。5.根据权利要求1所述的飞行器的控制方法，其特征在于，所述得到离散的飞行器顶点模型之前，还包括：确定离散化处理后的飞行器顶点模型与离散化处理前的飞行器的状态空间方程的误差，确定所述误差小于预设误差阈值。6.根据权利要求1所述的飞行器的控制方法，其特征在于，所述确定所述飞行器的控制器和所述飞行器顶点模型构成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志明，刘振，何佩雯，蒲志强，易建强，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：