一种旋翼无人机规划控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种旋翼无人机规划控制方法及系统，涉及旋翼无人机规控技术领域，方法包括：生成旋翼无人机在飞行环境中的可行航路点；将可行航路点转换为可跟踪连续路径；建立旋翼无人机在惯性坐标系下的位姿动力学方程；结合位姿动力学模型以及路径参考坐标系与惯性坐标系的转换关系，建立旋翼无人机在路径参考坐标系下的路径跟踪误差动力学方程；确定可跟踪连续路径的路径参数更新律、期望姿态的期望航向角和期望速度；以消除路径跟踪误差动力学方程的跟踪误差为目标，设计位姿动力学方程的升力输入控制器和姿态力矩控制器；结合路径参数更新律，通过升力输入控制器和姿态力矩控制器对旋翼无人机进行控制，提升旋翼无人机的控制精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及旋翼无人机规控，特别是指一种旋翼无人机规划控制方法及系统。

技术介绍

1、旋翼无人机的路径规划与跟踪控制是空中搜索救援、物流配送、电力巡检、农业植保等诸多实际工程任务的关键技术。旋翼无人机在执行任务时通常需要基于路径规划算法生成可飞行路径，并通过路径跟踪控制算法实现精确的路径跟踪，从而确保高效完成任务。

2、旋翼无人机的路径规划算法目前已发展的相对成熟，包括a*算法、快速扩展随机树和概率路线图等典型算法，并针对原有算法存在的不足提出了诸多改进版本，算法的搜索时间、空间以及收敛速度等性能得到提升，但具有一定的局限性，算法本身不具备分析、提取信息以及自主决策的能力；相较于传统路径规划算法，以深度强化学习为代表的基于神经网络的学习类算法在迭代时间、泛化能力和智能化水平等方面有着不可替代的优势。通过四旋翼携带的各类型传感器获取环境信息，并将获得的信息输入到神经网络进行特征提取和学习，实现自主决策，能够较好地解决路径规划问题。

3、旋翼无人机的路径跟踪控制研究具有多元化、特殊性等特点，近年来，人们对路径跟踪控制理论和应用进行了大本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种旋翼无人机规划控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的旋翼无人机规划控制方法，其特征在于，所述S1具体包括：

3.根据权利要求1所述的旋翼无人机规划控制方法，其特征在于，所述可跟踪连续路径具体为：

4.根据权利要求1所述的旋翼无人机规划控制方法，其特征在于，基于牛顿-欧拉法建立所述位姿动力学方程，所述位姿动力学方程具体为：

5.根据权利要求1所述的旋翼无人机规划控制方法，其特征在于，所述路径跟踪误差动力学方程具体为：

6.根据权利要求1所述的旋翼无人机规划控制方法，其特征在于，所述S5具体包括：

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【技术特征摘要】

1.一种旋翼无人机规划控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的旋翼无人机规划控制方法，其特征在于，所述s1具体包括：

3.根据权利要求1所述的旋翼无人机规划控制方法，其特征在于，所述可跟踪连续路径具体为：

4.根据权利要求1所述的旋翼无人机规划控制方法，其特征在于，基于牛顿-欧拉法建立所述位姿动力学方程，所述位姿动力学方程具体为：

5.根据权利要求1所述的旋翼无人机规划控制方法，其特征在于，所述路径跟踪误差动力学方程具体为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亮，王江涛，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：

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