一种基于绳索摆角和模型不确定性分离观测的无人机搬运系统晃动抑制方法技术方案

技术编号:40772117 阅读:28 留言:0更新日期:2024-03-25 20:19
本发明专利技术公开了一种基于绳索摆角和模型不确定性分离观测的无人机搬运系统晃动抑制方法。该方法包括:首先通过受力分析建立受模型不确定性影响的无人机悬挂带载线性化模型,其次通过设计观测器分离估计绳索的摆角和无人机的模型不确定性,最后基于估计值和量测到的无人机状态设计分层控制器,补偿模型不确定性并抑制负载晃动。本发明专利技术实现了受模型不确定性影响下,无人机搬运系统对负载晃动的无传感主动抑制,可用于空中搬运等特殊作业任务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞行机器人特种作业领域,具体涉及一种基于绳索摆角和模型不确定性分离观测的无人机搬运系统晃动抑制方法,适用于执行空中搬运等作业任务的无人机系统。


技术介绍

1、作为空中作业和运输的关键载体,无人机在负载搬运领域的应用越来越广泛。

2、在无人机吊挂搬运负载过程中,灵活的绳索结构会不可避免地引起负载晃动,进而可能导致绳索与地面物体缠结,对无人机自身的安全稳定造成了极大的威胁。同时负载晃动使得物资的精准投放成为难题,极大地降低运输效率,因此亟待设计主动抑制负载晃动的方法,保证整个搬运过程的安全性和快速性。

3、然而无人机动力学与负载动力学具有复杂的耦合关系,且无人机固有的模型不确定性影响着无人机的位置跟踪精度,这对无人机自身的位置控制带来了很大的挑战。同时负载位置难以通过无人机自带的机载传感器直接进行量测,因此对于无人机来说,自主感知负载位置并抑制晃动是一项棘手的难题。为了在负载搬运任务中同时实现无人机的鲁棒位置跟踪与负载的晃动抑制,无人机的控制算法在设计过程中必须解决上述提到的模型不确定性与负载状态分离估计的问题。

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于绳索摆角和模型不确定性分离观测的无人机搬运系统晃动抑制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于绳索摆角和模型不确定性分离观测的无人机搬运系统晃动抑制方法,其特征在于,所述第一步包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于绳索摆角和模型不确定性分离观测的无人机搬运系统晃动抑制方法,其特征在于,所述第二步包括:

4.根据权利要求3所述的一种基于绳索摆角和模型不确定性分离观测的无人机搬运系统晃动抑制方法,其特征在于,所述第三步包括:

【技术特征摘要】

1.一种基于绳索摆角和模型不确定性分离观测的无人机搬运系统晃动抑制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于绳索摆角和模型不确定性分离观测的无人机搬运系统晃动抑制方法,其特征在于,所述第一步包括:

3....

【专利技术属性】
技术研发人员:卢昊徐立丹郭雷王建梁
申请(专利权)人:北京航空航天大学杭州创新研究院
类型:发明
国别省市:

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