[发明专利]一种旋翼机协调转弯控制方法及系统

权利要求书

1.一种旋翼机协调转弯控制方法，其特征在于，包括：

获取旋翼机在转弯时的实际飞行参量值；所述实际飞行参量值包括实际高度值、实际速度值、实际姿态角值和实际角速度值；

获取所述实际飞行参量值对应的参考参量值；所述参考参量值包括参考高度值、参考速度值和参考姿态角值；

将所述实际高度值和所述参考高度值作为高度控制器的输入，采用PID算法，得到速度修正值；

将所述实际速度值、所述参考速度值和所述速度修正值作为速度控制器的输入，采用PID算法，得到姿态角修正值和发动机推力；所述姿态角修正值包括滚转角修正值和俯仰角修正值；

将所述实际姿态角值、所述实际角速度值、所述参考姿态角值和所述姿态角修正值作为内环姿态控制器的输入，采用鲁棒控制方法，得到控制力矩；所述控制力矩包括滚转力矩、俯仰力矩和偏航力矩；

将所述控制力矩和所述发动机推力作为陆空车辆飞行动力学模型的输入，对所述旋翼机在转弯时的飞行状态进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种旋翼机协调转弯控制方法，其特征在于，所述将所述实际高度值和所述参考高度值作为高度控制器的输入，采用PID算法，得到速度修正值，具体包括：

将所述实际高度值和所述参考高度值做差，得到第一差值；

将所述第一差值作为高度控制器的输入，采用PID算法，得到速度修正值。

3.根据权利要求1所述的一种旋翼机协调转弯控制方法，其特征在于，所述将所述实际速度值、所述参考速度值和所述速度修正值作为速度控制器的输入，采用PID算法，得到姿态角修正值和发动机推力，具体包括：

将所述实际速度值中x轴方向的实际速度值和所述参考速度值中x轴方向的参考速度值做差，得到第二差值；

将所述实际速度值中y轴方向的实际速度值和所述参考速度值中y轴方向的参考速度值做差，得到第三差值；

将所述实际速度值中z轴方向的实际速度值和所述参考速度值中z轴方向的参考速度值做差，得到第四差值；

将所述第四差值与所述速度修正值做差，得到第五差值；

将所述第二差值、所述第三差值和所述第五差值作为速度控制器的输入，采用PID算法，得到俯仰角修正值、滚转角修正值和发动机推力。

4.根据权利要求1所述的一种旋翼机协调转弯控制方法，其特征在于，所述将所述实际姿态角值、所述实际角速度值、所述参考姿态角值和所述姿态角修正值作为内环姿态控制器的输入，采用鲁棒控制方法，得到控制力矩，具体包括：

将所述参考姿态角值中的参考滚转角值与所述滚转角修正值做差，得到第六差值；

将所述参考姿态角值中的参考俯仰角值与所述俯仰角修正值做差，得到第七差值；

将所述参考姿态角值中的参考偏航角值进行积分变换，得到参考姿态角变换值；

将所述第六差值、所述第七差值、所述参考姿态角变换值、所述实际姿态角值和所述实际角速度值作为内环姿态控制器的输入，采用鲁棒控制方法，得到滚转力矩、俯仰力矩和偏航力矩。

5.一种旋翼机协调转弯控制系统，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取旋翼机在转弯时的实际飞行参量值；所述实际飞行参量值包括实际高度值、实际速度值、实际姿态角值和实际角速度值；

第二获取模块，用于获取所述实际飞行参量值对应的参考参量值；所述参考参量值包括参考高度值、参考速度值和参考姿态角值；

修正值获取模块，用于将所述实际高度值和所述参考高度值作为高度控制器的输入，采用PID算法，得到速度修正值；

第三获取模块，用于将所述实际速度值、所述参考速度值和所述速度修正值作为速度控制器的输入，采用PID算法，得到姿态角修正值和发动机推力；所述姿态角修正值包括滚转角修正值和俯仰角修正值；

力矩获取模块，用于将所述实际姿态角值、所述实际角速度值、所述参考姿态角值和所述姿态角修正值作为内环姿态控制器的输入，采用鲁棒控制方法，得到控制力矩；所述控制力矩包括滚转力矩、俯仰力矩和偏航力矩；

飞行控制模块，用于将所述控制力矩和所述发动机推力作为陆空车辆飞行动力学模型的输入，对所述旋翼机在转弯时的飞行状态进行控制。