[发明专利]一种可倾转三旋翼无人机的控制方法

权利要求书

1.一种可倾转三旋翼无人机的控制方法，其特征在于，包括：

获取无人机的实时状态数据；

获取无人机的任务指令；

基于所述实时状态数据和所述任务指令进行双回路控制解算，生成伪控制指令；

基于所述伪控制指令进行控制分配计算并生成三旋翼的电机油门和舵机偏转角度指令。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，基于所述实时状态数据和所述任务指令进行双回路控制解算，包括：

在外回路中，基于所述实时状态数据中的速度及位置数据和所述任务指令中的目标速度及目标位置指令进行控制解算，生成前飞直接力伪控制指令、高度控制直接力伪控制指令和滚转姿态指令；

在内回路中，基于所述实时状态数据中的姿态及角速率数据、所述滚转姿态指令和所述任务指令中的俯仰姿态指令及偏航姿态指令进行控制解算，生成滚转力矩伪控制指令、偏航力矩伪控制指令和俯仰力矩伪控制指令。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，基于所述实时状态数据中的速度及位置数据和所述任务指令中的目标速度及目标位置指令进行控制解算，包括：

基于所述速度及位置数据中的前飞速度及轴向位置和所述目标速度及目标位置指令进行控制解算，生成所述前飞直接力伪控制指令；

基于所述速度及位置数据中的侧向速度及侧向位置和所述目标速度及目标位置指令进行控制解算，生成所述滚转姿态指令；

基于所述速度及位置数据中的天向速度及高度和所述目标速度及目标位置指令进行控制解算，生成所述高度控制直接力伪控制指令。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，基于所述实时状态数据中的姿态及角速率数据、所述滚转姿态指令和所述任务指令中的俯仰姿态指令及偏航姿态指令进行控制解算，包括：

基于所述姿态及角速率数据中的滚转角、滚转角速率和所述滚转姿态指令进行控制解算，生成所述滚转力矩伪控制指令；

基于所述姿态及角速率数据中的偏航角、偏航角速率和所述偏航姿态指令进行控制解算，生成所述偏航力矩伪控制指令；

基于所述姿态及角速率数据中的俯仰角、俯仰角速率和所述俯仰姿态指令进行控制解算，生成所述俯仰力矩伪控制指令。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，基于所述伪控制指令进行控制分配计算并生成三旋翼的电机油门和舵机偏转角度指令，包括：

将待控制的舵机的偏转参数等效为直接力的力学关系矩阵；

基于所述伪控制指令和所述直接力的力学关系矩阵计算得到直接力控制量；

基于所述直接力控制量反算生成所述三旋翼的电机油门和舵机偏转角度指令。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

预设所述伪控制指令中各类伪控制指令的优先级，

在生成的所述伪控制指令中包含多类伪控制指令时，基于预设的所述伪控制指令中各类伪控制指令的优先级，按照优先级由高至低的方式依次对所述伪控制指令进行控制分配计算。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

预设电机的工作参数区间和舵机的工作参数区间，

在按照优先级由高至低的方式依次对所述伪控制指令进行控制分配计算时，若存在生成的电机油门指令不属于所述电机的工作参数区间和/或生成的舵机偏转角度指令不属于所述舵机的工作参数区间时，抑制当前已参与控制分配计算中优先级最低的伪控制指令对应的通道输出，直至生成的电机油门指令属于所述电机的工作参数区间且生成的舵机偏转角度指令属于所述舵机的工作参数区间。

8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述无人机被配置为：

第一旋翼的电机具备前后倾转的功能；

第二旋翼的电机具备前后倾转的功能；

第三旋翼的电机不具备倾转的功能。

9.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，获取无人机的任务指令，包括：

获取无人机的实时遥控的任务指令；或

获取无人机的离线规划任务中的任务指令；或

获取无人机的在线规划任务中的任务指令。