[发明专利]无人直升机动力学参数的辨识方法和装置

摘要

本发明公开了一种无人直升机动力学参数的辨识方法和装置，该方法包括：获取待辨识参数的初始估计值，得到包含待辨识参数的初始估计值的第一系统矩阵和第一控制矩阵，以此获取系统测量数据的响应函数，根据飞行数据，第一系统矩阵、第一控制矩阵，利用状态空间模型、响应函数以及代价函数获取包含最优解的系统矩阵和系数矩阵并结合更新策略获取更新后的第二系统矩阵、第二控制矩阵；判断第二系统矩阵和第二控制矩阵是否满足预设条件，不满足时，将第二系统矩阵和第二控制矩阵作为第一系统矩阵和第一控制矩阵再次执行上述步骤，直至满足预设条件为止，并将第二系统矩阵和第二控制矩阵中的待辨识参数的当前值作为完成辨识的目标值。

主权项

1.一种无人直升机动力学参数的辨识方法，其特征在于，所述方法包括：a.获取待辨识参数的初始估计值，得到包含所述待辨识参数的初始估计值的第一系统矩阵和第一控制矩阵；b.根据所述第一系统矩阵和所述第一控制矩阵，获取系统测量数据的响应函数，并确定所述响应函数的特征频率点；c.根据采集的所述无人直升机的飞行数据，所述第一系统矩阵和所述第一控制矩阵， 利用预设的状态空间模型、所述响应函数以及预设的代价函数获取所述待辨识参数的最优解，得到包含所述待辨识参数的最优解的系统矩阵和系数矩阵，所述步骤c包括：c1.采集所述无人直升机的飞行数据，并根据采集的所述飞行数据，利用所述响应函数获取实际频谱响应；c2.将所述第一系统矩阵和所述第一控制矩阵分别作为所述状态空间模型中的系统矩阵和控制矩阵计算频谱响应估计值；c3.根据所述频谱响应估计值和所述实际频谱响应获取频谱误差；c4.根据所述频谱误差，利用所述代价函数获取所述待辨识参数的本轮迭代的最优解；c5.根据所述待辨识参数的本轮迭代的最优解更新所述第一系统矩阵和所述第一控制矩阵，并将更新后的第一系统矩阵和更新后的第一控制矩阵分别作为所述状态空间模型中的系统矩阵和控制矩阵，得到本轮迭代获取的状态空间模型；c6.通过时域验证判断利用本轮迭代获取的状态空间模型计算出的频谱响应估计值与所述实际频谱响应的误差是否大于误差阈值；当判断利用本轮迭代获取的状态空间模型计算出的频谱响应估计值与所述实际频谱响应的误差不大于所述误差阈值时，将所述本轮迭代的最优解作为所述待辨识参数的最优解，得到包含所述待辨识参数的最优解的系统矩阵和系数矩阵；当判断利用本轮迭代获取的状态空间模型计算出的频谱响应估计值与所述实际频谱响应的误差大于所述误差阈值时，更新所述第一系统矩阵和所述第一控制矩阵并再次执行步骤c2～c5，直至利用本轮迭代获取的状态空间模型计算出的频谱响应估计值与所述实际频谱响应的误差不大于所述误差阈值为止；d.根据所述包含所述待辨识参数的最优解的系统矩阵和系数矩阵，利用预设的更新策略获取更新后的第二系统矩阵和第二控制矩阵；e.判断所述第二系统矩阵和所述第二控制矩阵是否满足预设条件，在所述第二系统矩阵和所述第二控制矩阵不满足所述预设条件时，将所述第二系统矩阵和所述第二控制矩阵作为所述第一系统矩阵和所述第一控制矩阵再次执行步骤b～e，直至所述第二系统矩阵和所述第二控制矩阵满足所述预设条件为止，将所述第二系统矩阵和所述第二系统矩阵中包含的所述待辨识参数的当前值作为完成辨识的目标值。