[发明专利]无人机控制方法、装置、电子设备、无人机和存储介质

说明书

本发明涉及无人机控制领域，提供了一种无人机控制方法、装置、电子设备、无人机和存储介质。包括：根据无人机质量、期望高度、实际高度、位置环比例系数、微分系数、期望速度、实际速度，计算期望升力；根据横向位置环比例系数、微分系数、期望位置、实际位置、期望速度、实际速度，纵向位置环比例系数、微分系数、期望位置、实际位置、期望速度、实际速度，计算期望俯仰角和期望横滚角；根据期望姿态角、实际姿态角、姿态环比例系数，计算姿态角的期望角速度；根据期望角速度、实际角速度、无人机转动惯量，计算期望力矩；对期望升力、期望力矩以及控制分配矩阵进行分配计算，得到电机转速。用于解决多旋翼共轴双桨无人机的控制分配问题。

技术领域

本发明涉及无人机的飞行控制技术领域，尤其涉及一种无人机控制方法、装置、电子设备、无人机和存储介质。

背景技术

多旋翼无人机是通过调节多个电机转速来改变螺旋桨转速，实现升力的变化，从而控制飞行姿态。现有技术提出的无人机分配控制方法主要针对多旋翼单桨无人机，这种结构的无人机结构设计简单，但是动力冗余度较小，容易发生安全事故。相比之下，多旋翼共轴双桨无人机在相同的工作尺寸下，拥有更大的有效载荷，而在相同有效载荷下，其旋翼转速低于多旋翼单桨无人机，因此产生的噪音更小，拥有较好的静音性；同时由于多旋翼共轴双桨无人机旋翼面积更大，所以它的飞行效率更高；尤其在飞行器尺寸较大的情况下，这种结构相对于多旋翼单桨的优势会更明显。

现有技术中，只有多旋翼单桨无人机的控制分配方法，但是并没有提出针对多旋翼共轴双桨无人机的控制分配方法。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种无人机控制方法、装置、电子设备、无人机和存储介质。

第一方面，本申请提供了一种无人机控制方法，所述方法包括：

根据无人机质量、垂直方向的位置环比例系数、期望高度、实际高度、垂直方向的位置环微分系数、垂直方向的期望速度以及垂直方向的实际速度，计算期望升力；

根据横向位置环比例系数、横向位置环微分系数、纵向位置环比例系数、纵向位置环微分系数、横向期望位置、横向实际位置、纵向期望位置、纵向实际位置、横向期望速度、横向实际速度、纵向期望速度以及纵向实际速度，计算期望俯仰角和期望横滚角；

根据期望姿态角、实际姿态角以及姿态角对应的姿态环比例系数，计算姿态角的期望角速度；

根据期望角速度、实际角速度以及无人机转动惯量，计算期望力矩；

对所述期望升力、所述期望力矩以及控制分配矩阵进行分配计算，得到电机转速。

可选的，所述根据无人机质量、垂直方向的位置环比例系数、期望高度、实际高度、垂直方向的位置环微分系数、垂直方向的期望速度以及垂直方向的实际速度，计算期望升力，包括：

根据公式获得所述期望升力；

其中，m为无人机的质量，k_zp为垂直方向的位置环比例系数，p_zd表示期望高度，p_z表示实际高度，k_zd为垂直方向的位置环微分系数，表示无人机在垂直方向的期望速度，表示无人机在垂直方向的实际速度，g表示重力加速度。

可选的，所述根据横向位置环比例系数、横向位置环微分系数、纵向位置环比例系数、纵向位置环微分系数、横向期望位置、横向实际位置、纵向期望位置、纵向实际位置、横向期望速度、横向实际速度、纵向期望速度以及纵向实际速度，计算期望俯仰角和期望横滚角，包括：

根据公式获得所述期望俯仰角和期望横滚角；