公开(公告)号：CN114911265A

公开(公告)日：2022-08-16

申请号：CN202210662476.6

申请日：2022-06-13

Applicant: 北京航空航天大学杭州创新研究院

Inventor： 余翔 ,  张文宇 ,  郭雷 ,  郭克信 ,  贾金豆

IPC: G05D1/10

Abstract: 本发明涉及一种四旋翼无人机编队协同机动控制方法，包括根据四旋翼无人机的非线性模型，建立起平坦空间轨迹到系统全部状态的内生转换关系；引入可变放缩系数，并建立协同机动约束，生成单机轨迹求解模型；根据航点和机动需求，建模四旋翼编队机动约束，表征为虚拟质心轨迹与可变放缩系数的参数化线性等式/不等式约束，并采用最小化加速度的二阶导数作为优化指标，转化为二次规划问题；给出各单机的轨迹、姿态及其导数参考信号的解析形式，用于生成单机的电机控制指令，完成四旋翼无人机的编队协同机动控制。本方法可使四旋翼无人机编队行为近似于可整体放缩的六自由度刚体，能在瞬态实现姿态层级的一致行为，具有编队控制精度高、算力需求低、易部署等特点。

公开(公告)号：CN114924580B

公开(公告)日：2024-07-23

申请号：CN202210662291.5

申请日：2022-06-13

Applicant: 北京航空航天大学

Inventor： 余翔 ,  贾金豆 ,  郭克信 ,  郭雷 ,  杨懿 ,  张文宇 ,  张书源

IPC: G05D1/495 ,  G05D1/46 ,  G05D101/10 ,  G05D109/20

Abstract: 本发明提出一种高速四旋翼无人机的干扰消纳控制方法与系统，所述基于干扰消纳的控制方法包括位置环干扰消纳控制器、姿态环几何控制器、基于霍普夫算法的期望姿态产生模块；所述位置环干扰消纳控制器通过分析给定快速期望轨迹与经位置定位系统测量输出的当前位置及速度信息的偏差值，采用基于干扰消纳的位置控制方法处理偏差值，得到四旋翼控制力，该方法在不引入速度噪声情况下提升自身位置跟踪误差的收敛速度；所述姿态环几何控制器通过分析经期望姿态解算模块输出的四旋翼期望旋转矩阵及期望角速度信息与当前姿态及角速度信息的偏差值，采用几何控制方法处理偏差值，得到四旋翼控制力矩，且该控制过程不会涉及到任何奇异点。

公开(公告)号：CN114924580A

公开(公告)日：2022-08-19

申请号：CN202210662291.5

申请日：2022-06-13

Applicant: 北京航空航天大学

Inventor： 余翔 ,  贾金豆 ,  郭克信 ,  郭雷 ,  杨懿 ,  张文宇 ,  张书源

IPC: G05D1/08 ,  G05D1/10

Abstract: 本发明提出一种高速四旋翼无人机的干扰消纳控制方法与系统，所述基于干扰消纳的控制方法包括位置环干扰消纳控制器、姿态环几何控制器、基于霍普夫算法的期望姿态产生模块；所述位置环干扰消纳控制器通过分析给定快速期望轨迹与经位置定位系统测量输出的当前位置及速度信息的偏差值，采用基于干扰消纳的位置控制方法处理偏差值，得到四旋翼控制力，该方法在不引入速度噪声情况下提升自身位置跟踪误差的收敛速度；所述姿态环几何控制器通过分析经期望姿态解算模块输出的四旋翼期望旋转矩阵及期望角速度信息与当前姿态及角速度信息的偏差值，采用几何控制方法处理偏差值，得到四旋翼控制力矩，且该控制过程不会涉及到任何奇异点。