申请/专利权人：贵阳学院

申请日：2023-11-03

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117742355A

主分类号：G05D1/46

分类号：G05D1/46;G05D1/249;G05D1/622

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.03.22#公开

摘要：本发明提供一种基于未知环境的四旋翼无人机吊挂运输飞行控制方法，包括将四旋翼无人机搭载吊挂系统进行减摆轨迹跟踪测试，得到四旋翼无人机吊挂运输系统的运动学方程；根据得到的运动学方程作为第一约束条件，将生成的安全飞行走廊作为第二约束条件，控制四旋翼无人机于未知环境中飞行进行全局时空轨迹规划，完成规划轨迹内的飞行测试。

主权项：1.一种基于未知环境的四旋翼无人机吊挂运输飞行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将四旋翼无人机搭载吊挂系统进行减摆轨迹跟踪测试，包括建立四旋翼无人机与吊挂负载之间的空间约束关系；定义吊挂运输系统的位置跟踪误差、得到无人机吊挂运输系统中四旋翼无人机的期望姿态；根据期望姿态得到姿态跟踪误差和姿态角速度跟踪误差；将四旋翼无人机期望角速度赋值为零，得到如公式12所述的四旋翼无人机吊挂运输系统的最终控制输入，以此得到四旋翼无人机吊挂运输系统的运动学方程 其中，m为四旋翼无人机质量；J为四旋翼无人机惯性矩阵；ω表示四旋翼无人机的角速度；Re3表示四旋翼无人机吊挂运输系统在无人机姿态竖直方向的分向量，其中e3＝[001]T；ades为四旋翼无人机吊挂运输系统的总加速度；kR，kω均为可调控制增益；eR为姿态跟踪误差；eω为姿态角速度跟踪误差；f表示四旋翼无人机产生的总推力，M表示载荷作用在四旋翼无人机上的力矩；S2、根据得到的运动学方程作为第一约束条件，控制四旋翼无人机于未知环境中飞行进行全局时空轨迹规划，包括：控制无人机按照规定路径在未知环境进行示教飞行，并在飞行过程中利用双目摄像头感知周围环境，对障碍物进行栅格地图建模，实时生成基于惯性坐标系的安全飞行走廊；将生成的安全飞行走廊作为第二约束条件，对示教飞行的飞行轨迹进行全局路径优化处理；对优化后的全局路径轨迹进行时间优化，最终得到同步满足空间优化和时间优化的飞行轨迹；S3、按照优化的飞行轨迹，控制四旋翼无人机搭载吊挂系统，进行飞行测试。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 贵阳学院 基于未知环境的四旋翼无人机吊挂运输飞行控制方法

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