一种适用于四旋翼载荷吊运与投送的鲁棒控制方法技术

技术编号:44304859 阅读:8 留言:0更新日期:2025-02-18 20:21
本发明专利技术公开一种适用于四旋翼载荷吊运与投送的鲁棒控制方法,应用于飞行器自动控制领域,针对常规参数的干扰估计器瞬态响应和稳态性能矛盾的问题;本发明专利技术提出了一种基于时变不确定性与干扰估计器(TVUDE)的控制,相比于经典的基于不确定性与干扰估计器(UDE),该控制具有时变干扰估计带宽,由于互补约束,该带宽针对干扰抑制和测量噪声放大之间的性能权衡进行了优化;时变干扰估计器对系统在运输过程中所面临的时变干扰进行实时的估计与补偿;轨迹跟踪控制器基于时变干扰估计器输出的干扰信号矩阵得到控制信号,该控制信号作用于底层控制器中的姿态控制器,产生四旋翼所需的力矩信号,实现对四旋翼无人机对目标航迹的精确轨迹跟踪,并且保证抛投载荷瞬间四旋翼无人机的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞行器自动控制领域,特别涉及一种四旋翼吊运系统的鲁棒控制技术。


技术介绍

1、当今社会,四旋翼由于其灵活小巧的特点,被多个领域广泛应用,起初其多应用于空中航拍,但现在其已经在农业领域用于高空遥感检测和农药喷洒,建筑领域用于建筑结构检测和无人现场监控,尤其因为四旋翼无人机灵活的特性,其被应用于物流运输领域。而在一些山区,若发生一些地震等自然灾害,其能够更方便的运输一些紧急医疗物资和救援物资,即使山区交通不便利,其也能够利用垂直起降的特性,高效的完成救援任务。

2、为了更为高效的完成救援任务,也为了最大化保留四旋翼无人机的机动性,对于需要运输的救援物资,本专利技术采取在四旋翼无人机的下方,通过缆绳吊运已经被打包好的物资,即载荷;同时,缆绳在四旋翼无人机的下方系点应为四旋翼无人机的重心位置,这样则可保证四旋翼无人机在受到载荷晃动的扰动时,不会因为载荷的晃动而产生额外的干扰力矩。即便如此,四旋翼无人机在山区执行一些救援任务时,也会遇到一些问题和难点。最基本的,山区的风可能较大,这将严重影响四旋翼无人机的稳定性,并且所吊挂载荷的晃动也会对四本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于四旋翼载荷吊运与投送的鲁棒控制方法,其特征在于,所述四旋翼无人机包括位置控制器、底层控制器;位置控制器的输出作为底层控制器的输入,底层控制器产生四旋翼所需的力矩信号;位置控制器包括:标称控制器与时变干扰控制器;标称控制器的输入包括参考位置状态向量、参考速度状态向量、四旋翼的实时位置状态向量与速度状态向量,标称控制器的输出与时变干扰控制器的输出结果作差得到位置控制器的输出结果;

2.根据权利要求1所述的一种适用于四旋翼载荷吊运与投送的鲁棒控制方法,其特征在于,标称控制器的输出表示为:

3.根据权利要求1所述的一种适用于四旋翼载荷吊运与投送的鲁棒控制方法...

【技术特征摘要】

1.一种适用于四旋翼载荷吊运与投送的鲁棒控制方法,其特征在于,所述四旋翼无人机包括位置控制器、底层控制器;位置控制器的输出作为底层控制器的输入,底层控制器产生四旋翼所需的力矩信号;位置控制器包括:标称控制器与时变干扰控制器;标称控制器的输入包括参考位置状态向量、参考速度状态向量、四旋翼的实时位置状态向量与速度状态向量,标称控制器的输出与时变干扰控制器的输出结果作差得到位置控制器的输出结果;

2.根据权利要求1所述的一种适用于四旋翼载荷吊运与投送的鲁棒控制方法,其特征在于,标称控制器的输出表示为:

3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:祝洋陈程孙锦扬
申请(专利权)人:西南交通大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1