[发明专利]飞行器控制方法、装置及计算机可读存储介质

说明书

本公开提供了一种飞行器控制方法、装置及计算机可读存储介质，涉及计算机技术领域。其中的飞行器控制方法包括：利用飞行器期望的当前高度与飞行器的当前高度，确定期望的飞行器垂直速度；利用当前飞行器的垂直速度、前一次飞行器控制过程期望的飞行器油门控制量，确定飞行器垂直速度受到总扰动的估计值；利用期望的飞行器垂直速度、飞行器垂直速度受到总扰动的估计值、当前飞行器的垂直速度，确定期望的飞行器油门控制量；利用期望的飞行器油门控制量，确定飞行器的电机控制量。本公开能够实时估计飞行器高度受到的外界干扰量以给予合适的补偿，使得飞行器具有更好的抗干扰能力和动态控制性能。

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，特别涉及一种飞行器控制方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

多旋翼飞行器是一种布局新颖、机动能力灵活的飞行平台，目前已被应用在物流运输中。多旋翼飞行器是一个复杂的非线性、强耦合、多输入多输出的动力学系统，相对一般的控制对象具有更为复杂的控制过程。对于多旋翼飞行器，高度的稳定控制是飞行器执行上层飞行任务的基础。在整个多旋翼飞行控制系统中，高度控制器根据期望的飞行高度与飞行器当前的高度信息，通过高度控制律计算出期望的油门控制量并送入后续控制环节。

发明内容

本公开解决的一个技术问题是，如何使得飞行器具有更好的抗干扰能力和动态控制性能。

根据本公开实施例的一个方面，提供了一种飞行器控制方法，包括：利用飞行器期望的当前高度与飞行器的当前高度，确定期望的飞行器垂直速度；利用当前飞行器的垂直速度、前一次飞行器控制过程期望的飞行器油门控制量，确定飞行器垂直速度受到总扰动的估计值；利用期望的飞行器垂直速度、飞行器垂直速度受到总扰动的估计值、当前飞行器的垂直速度，确定期望的飞行器油门控制量；利用期望的飞行器油门控制量，确定飞行器的电机控制量。

在一些实施例中，利用当前飞行器的垂直速度、前一次飞行器控制过程期望的飞行器油门控制量，确定飞行器垂直速度受到总扰动的估计值包括：利用扩张状态观测器对当前飞行器的垂直速度、前一次飞行器控制过程期望的飞行器油门控制量进行处理，得到飞行器垂直速度受到总扰动的估计值。

在一些实施例中，利用扩张状态观测器对当前飞行器的垂直速度、前一次飞行器控制过程期望的飞行器油门控制量进行处理，得到飞行器垂直速度受到总扰动的估计值包括：利用公式

确定飞行器垂直速度受到总扰动的估计值，其中，z₁表示当前飞行器垂直速度的估计值，z₂表示飞行器垂直速度受到的总扰动的估计值，V表示当前飞行器的垂直速度，β₁、β₂表示扩张状态观测器的估计性能参数，B表示飞行器油门控制效率的估计值，u₁表示前一次飞行器控制过程期望的飞行器油门控制量，e、α、δ为fal函数的设计参数。

在一些实施例中，利用飞行器期望的当前高度与飞行器的当前高度，确定期望的飞行器垂直速度包括：将飞行器期望的当前高度与飞行器的当前高度相减，得到飞行器的高度误差；对飞行器的高度误差进行比例积分微分控制处理，得到期望的飞行器垂直速度。

在一些实施例中，对飞行器的高度误差进行比例积分微分控制处理，得到期望的飞行器垂直速度包括：利用公式

确定期望的飞行器垂直速度，其中，V_c表示期望的飞行器垂直速度，e_H表示飞行器的高度误差，K_P、K_I、K_D分别表示比例积分微分控制器的比例控制系数、积分控制系数以及微分控制系数。