[发明专利]一种无人机运动轨迹规划方法

权利要求书

1.一种无人机运动轨迹规划方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤一：对无人机内的柔性结构，通过激振测试实验的方式获得柔性结构的共振频率值fn；

步骤二：初始化无人机运动轨迹R，通过无人机目标位置设计行程距离R_max，通过无人机速度约束设计V_max，通过无人机出力约束设计A_max，依据S型运动轨迹构建规则随机设计J_max，并根据此数据组成初始运动轨迹R；

步骤三：根据步骤一中共振频率值fn获得柔性系统P的极点，根据步骤二中的参数获得参考轨迹的零点，基于零极点配置原理，更新三阶S型运动轨迹R的参数；

步骤四：通过输出Y的残余振荡信息修正共振频率fn，进而确定运动轨迹设计标准；

所述步骤三中，柔性系统P表现为轻阻尼二阶系统其中共振角频率ω_n＝2πf_n，阻尼ε表现为很小值，在0.1以下；柔性系统P极点近似表现为s_p＝iω_n，于是得到其中Z₁是正整数，其中Z₂是正整数；如果β＝1可以求解出具体结果，反之，可以得到多组解。

2.根据权利要求1所述的一种无人机运动轨迹规划方法，其特征在于，所述步骤一中，通过激振测试实验的方式获得柔性结构的共振频率值fn是实际共振频率值fn的近似值，对fn参数估计误差的修正通过步骤三和步骤四解决。

3.根据权利要求1所述的一种无人机运动轨迹规划方法，其特征在于，所述步骤二中，S型运动轨迹是三阶非对称S曲线：加加速度J在轨迹规划时间内是连续有限幅值脉冲的表现形式；加速度A在运动加、减速阶段为表现为梯形形状，匀速运动阶段加速度A幅值为零；速度在运动加、减速阶段表现为S型形状，匀速运动阶段速度为运动速度最大值；运动轨迹R整体表现为S型形状，运动加、减速阶段不对称，但是加速阶段和减速阶段自身表现为对称形式；轨迹速在加速阶段其中t_j是加加速度段所消耗的时间，t_a是恒加速度段所消耗的时间；轨迹速在减速阶段其中β是加速阶段和减速阶段加速度幅值之比。

4.根据权利要求1所述的一种无人机运动轨迹规划方法，其特征在于，所述步骤四中，输出Y与参考输入R的差值E作为残余振荡，计算序列二范数||E||，修正共振频率f_n参数值，直到||E||有最小值，记录轨迹相关参数。