【技术实现步骤摘要】
本公开涉及自动化，尤其涉及一种多无人机吊挂负载的运输系统的控制方法及装置。
技术介绍
1、四旋翼无人机由于具有垂直起降、稳定悬停和灵活机动等特点，被广泛应用于应急响应、电力巡检、农业保护和货物运输等多个领域。在不同的应用场景中，多架四旋翼无人机之间的协同配合显得尤为重要。考虑到在空中货物运输过程中，单个四旋翼无人机的负载能力有限。因此，多四旋翼无人机协同运输是各种应用场景的良好解决方案。
2、但是多四旋翼无人机协同运输的控制方法中没有充分考虑无人机飞行过程中空气动力效应的影响。虽然无人机在悬停模式下受到空气动力效应的影响较小，但是在较快速运输的场景下空气动力效应的影响不可忽略，造成多四旋翼无人机协同运输的跟踪控制性能较低。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本公开提供了多无人机吊挂负载的运输系统的控制方法及装置。
2、根据本公开的第一个方面，提供了一种多无人机吊挂负载的运输系统的控制方法，运输系统包括：负载子系统、绳索子系统和无人机子系统，方法包括：利用负载子系统处理获取到的负载期望位姿信息，得到负载虚拟期望控制力和负载虚拟期望控制力矩，并将负载虚拟期望控制力和负载虚拟期望控制力矩进行解算，得到负载虚拟控制量。利用绳索子系统处理获取到的负载虚拟期望控制力和负载期望控制力矩，得到绳索虚拟控制向量，虚拟控制向量为负载虚拟控制量与绳索虚拟控制向量之和。利用无人机子系统将获取到的虚拟控制量解算成无人机期望姿态旋转矩阵，并处理虚拟控制向量和无人机期望姿态旋转矩阵，得到无
3、本公开的第二方面提供了一种无人机吊挂负载运输系统的控制装置，运输系统包括：负载子系统、绳索子系统和无人机子系统，装置包括：第一处理模块，用于利用负载子系统处理获取到的负载期望位姿信息，得到负载虚拟期望控制力和负载虚拟期望控制力矩，并将负载虚拟期望控制力和负载虚拟期望控制力矩进行解算，得到负载虚拟控制量。第二处理模块，用于利用绳索子系统处理获取到的负载虚拟期望控制力和负载期望控制力矩，得到绳索虚拟控制向量，虚拟控制向量为负载虚拟控制量与绳索虚拟控制向量之和。解算模块，用于利用无人机子系统将获取到的虚拟控制量解算成无人机期望姿态旋转矩阵，并处理虚拟控制向量和无人机期望姿态旋转矩阵，得到无人机控制力矩和无人机推力值。第三处理模块，用于利用无人机子系统处理获取到的无人机控制力矩和无人机推力值，得到负载、绳索和无人机各自的位姿信息。第四处理模块，用于利用负载子系统、绳索子系统和无人机子系统分别处理获取到的负载位姿信息、绳索和无人机各自的姿态信息，得到运输系统跟踪误差，运输系统跟踪误差表征负载、绳索和无人机各自的位姿信息与各自的期望位姿信息之间的误差。调整模块，用于根据运输系统跟踪误差及获取到的负载子系统的期望位姿信息，调整绳索子系统和无人机子系统各自的期望姿态信息，直至运输系统跟踪误差收敛。
4、根据本公开提供的无人机吊挂负载运输系统的控制方法及装置，通过利用负载子系统处理获取到的负载期望位姿信息，得到负载虚拟期望控制力和负载虚拟期望控制力矩，并将负载虚拟期望控制力和负载虚拟期望控制力矩进行解算，得到负载虚拟控制量，考虑负载在运输的场景下空气动力效应。
5、再利用绳索子系统处理获取到的负载虚拟期望控制力和负载期望控制力矩，得到绳索虚拟控制向量，考虑到绳索在运输的场景下空气动力效应。
6、之后利用无人机子系统将获取到的虚拟控制量解算成无人机期望姿态旋转矩阵，并处理虚拟控制向量和无人机期望姿态旋转矩阵，得到无人机控制力矩和无人机推力值，使得无人机控制力矩和无人机推力值更准确。利用无人机子系统处理获取到的无人机控制力矩和无人机推力值，得到负载、绳索和无人机各自的位姿信息，提高了负载、绳索和无人机各自的位姿信息的准确性。
7、最后利用负载子系统、绳索子系统和无人机子系统分别处理获取到的负载位姿信息、绳索和无人机各自的姿态信息，得到运输系统跟踪误差，运输系统跟踪误差表征负载、绳索和无人机各自的位姿信息与各自的期望位姿信息之间的误差。根据运输系统跟踪误差及获取到的负载子系统的期望位姿信息，调整绳索子系统和无人机子系统各自的期望姿态信息，直至运输系统跟踪误差收敛，提高了无人机吊挂负载运输系统的跟踪控制性能。
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1.一种多无人机吊挂负载的运输系统的控制方法，所述运输系统包括：负载子系统、绳索子系统和无人机子系统，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述负载子系统包括负载姿态控制器和负载位置控制器，所述负载期望位姿信息包括负载期望姿态旋转矩阵、负载期望角速度，负载期望位置、负载期望速度和负载期望加速度；
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述运输系统跟踪误差包括所述负载子系统跟踪误差，所述负载子系统跟踪误差包括负载姿态旋转矩阵跟踪误差、负载姿态角速度跟踪误差、负载位置跟踪误差和负载速度跟踪误差；
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述绳索子系统包括绳索期望姿态解算器和绳索虚拟向量解算器，所述利用所述绳索子系统处理获取到的负载虚拟期望控制力和所述负载期望控制力矩，得到绳索虚拟控制向量包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述运输系统跟踪误差还包括所述绳索子系统跟踪误差，所述绳索子系统跟踪误差包括绳索方向跟踪误差和绳索角速度跟踪误差；
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无人机的期望姿态旋转矩阵包括3个期
7.根据权利要求6所述的方法，所述运输系统跟踪误差还包括所述无人机子系统跟踪误差，所述无人机子系统跟踪误差包括无人机姿态跟踪误差；
8.根据权利要求7所述的方法，所述无人机子系统跟踪误差包括无人机角速度跟踪误差；
9.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
10.一种无人机吊挂负载运输系统的控制装置，所述运输系统包括：负载子系统、绳索子系统和无人机子系统，所述装置包括：
...【技术特征摘要】
1.一种多无人机吊挂负载的运输系统的控制方法，所述运输系统包括：负载子系统、绳索子系统和无人机子系统，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述负载子系统包括负载姿态控制器和负载位置控制器，所述负载期望位姿信息包括负载期望姿态旋转矩阵、负载期望角速度，负载期望位置、负载期望速度和负载期望加速度；
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述运输系统跟踪误差包括所述负载子系统跟踪误差，所述负载子系统跟踪误差包括负载姿态旋转矩阵跟踪误差、负载姿态角速度跟踪误差、负载位置跟踪误差和负载速度跟踪误差；
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述绳索子系统包括绳索期望姿态解算器和绳索虚拟向量解算器，所述利用所述绳索子系统处理获取到的负载虚拟期望控制力和所述负载期望控制力矩，得到绳索虚拟控制向量包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述运输系统跟踪误差还包...
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