一种四旋翼无人机级联控制方法技术

技术编号:46061993 阅读:5 留言:0更新日期:2025-08-11 15:47
本发明专利技术涉及无人机技术领域,尤其是提供了一种四旋翼无人机级联控制方法。该方法包括获取四旋翼无人机的数学模型;设计位置增量式模型预测控制—姿态分数阶PID控制的级联控制框架;设计非线性交叉迭代策略,以跟踪误差平方最小为目标,优化级联控制框架中的控制器参数,该方法能够快速且准确地寻找最优参数,并且在保证跟踪性能的同时,提高了抵抗外部扰动的能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机,尤其涉及一种四旋翼无人机级联控制方法


技术介绍

1、四旋翼无人机已在监测、测绘、紧急救援和环境观察等各类应用中变得不可或缺。在复杂环境下,特别是外部强烈的风扰情况下,需要四旋翼的控制器具有快速反应的能力。此外,由于四旋翼固有的机械局限性,比如无刷电机具有转速上限且转速的变化应该较为平滑,这就容易导致四旋翼不能稳定的对抗扰动进而失去原有的平衡状态引起机体损坏和任务的失败。

2、模型预测控制可以实时的进行滚动优化计算,具有很强的适应能力。分数阶比例-积分-微分(proportion integration differentiation,pid)控制是pid控制器的一种变体,它将pid控制器中积分项和微分项的阶数扩展为分数值。与传统的pid 控制相比,分数阶pid控制器能更好地适应非线性系统的特性,提供更灵活、更精确的控制。参数调整都是至关重要的。不同的控制器参数会对四旋翼无人机的飞行产生重大影响,严重时,控制器调整不当会导致系统失稳。虽然模型预测控制及分数阶pid已在四旋翼无人机控制中得到验证,但它们的参数调整过程非常繁琐本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种四旋翼无人机级联控制方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1的数学模型包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤2包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤3中设计非线性交叉迭代策略包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,改进的甲虫群优化的算法为:

6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至5中任一项所述的四旋翼无人机级联控制方...

【技术特征摘要】

1.一种四旋翼无人机级联控制方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1的数学模型包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤2包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤3中设计非线性交叉迭代策略包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,改进的甲虫群优化的算法为:

6.一种计算机可读存储介质,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:祝宝龙甘有霖王洪雷夏荣剑司淑洁卢宣诚马晓鸥吴欣芮
申请(专利权)人:齐鲁工业大学山东省科学院
类型:发明
国别省市:

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