[发明专利]四旋翼飞行器趋同控制方法及装置

权利要求书

1.一种四旋翼飞行器趋同控制方法，应用于第一四旋翼飞行器，所述第一四旋翼飞行器属于多四旋翼飞行器系统，所述多四旋翼飞行器系统至少包括所述第一四旋翼飞行器以及第二四旋翼飞行器集合，其特征在于，

所述多四旋翼飞行器系统形成的通信拓扑图包括联合有向生成树，所述第二四旋翼飞行器集合由能够向所述第一四旋翼飞行器进行通信的一个或多个四旋翼飞行器组成，所述第一四旋翼飞行器的动态模型包括四阶欠驱动子系统以及二阶全驱动子系统，所述四阶欠驱动子系统包括所述第一四旋翼飞行器的水平位置状态、翻滚角以及俯仰角，所述二阶全驱动子系统包括所述第一四旋翼飞行器的垂直位置状态、偏航角以及地面反作用力，所述四旋翼飞行器驱动控制方法包括：

接收所述第二四旋翼飞行器集合中各个四旋翼飞行器的位置状态信息，所述第二四旋翼飞行器集合中各个四旋翼飞行器的位置状态信息包括水平位置状态、垂直位置状态、翻滚角、俯仰角以及偏航角；

依据预先建立的所述第一四旋翼飞行器四个发动机的推力、所述地面反作用力、所述第一四旋翼飞行器的位置状态信息的关系信息以及所述第二四旋翼飞行器集合中各个四旋翼飞行器的位置状态信息，确定出所述第一四旋翼飞行器的四个发动机的推力，以便使所述第一四旋翼飞行器趋向于所述第二四旋翼飞行器集合对应的第一空间位置范围。

2.根据权利要求1所述四旋翼飞行器趋同控制方法，其特征在于，所述第一四旋翼飞行器处于飞行状态，所述多四旋翼飞行器系统中至少一个四旋翼飞行器处于静止状态，所述依据预先建立的所述第一四旋翼飞行器四个发动机的推力、所述地面反作用力、所述第一四旋翼飞行器的位置状态信息的关系信息以及接收到的所述第二四旋翼飞行器集合中各个四旋翼飞行器的位置状态信息，确定出所述第一四旋翼飞行器的四个发动机的推力，以便使所述第一四旋翼飞行器趋向于所述第二四旋翼飞行器集合对应的第一空间位置范围包括：

依据预先建立的所述第一四旋翼飞行器四个发动机的推力、所述地面反作用力、所述第一四旋翼飞行器的位置状态信息的关系信息以及所述第二四旋翼飞行器集合中各个四旋翼飞行器的位置状态信息，确定出与所述四阶欠驱动子系统对应的逐步后推控制条件，以及与所述二阶全驱动子系统对应的滑模控制条件；

根据所述逐步后推控制条件、所述滑模控制条件以及所述第二四旋翼飞行器集合中各个四旋翼飞行器的位置状态信息，计算出所述第一四旋翼飞行器的四个发动机的推力，以便将所述第一四旋翼飞行器的位置状态收敛至与所述第二四旋翼飞行器集合对应的第一空间位置范围。

3.根据权利要求1所述四旋翼飞行器趋同控制方法，其特征在于，所述多四旋翼飞行器中的各个四旋翼飞行器均处于飞行状态，所述依据预先建立的所述第一四旋翼飞行器四个发动机的推力、所述地面反作用力、所述第一四旋翼飞行器的位置状态信息的关系信息以及接收到的所述第二四旋翼飞行器集合中各个四旋翼飞行器的位置状态信息，确定出所述第一四旋翼飞行器的四个发动机的推力，以便使所述第一四旋翼飞行器趋向于所述第二四旋翼飞行器集合对应的第一空间位置范围包括：

依据预先建立的所述第一四旋翼飞行器的四个发动机的推力、所述地面反作用力、所述第一四旋翼飞行器的位置状态信息的关系信息以及所述第二四旋翼飞行器集合中各个四旋翼飞行器的位置状态信息，确定出与所述四阶欠驱动子系统对应的分布式滑模控制条件，以及与所述二阶全驱动子系统对应的分布式状态反馈控制条件；

根据所述分布式滑模控制条件、所述分布式状态反馈控制条件以及 所述第二四旋翼飞行器集合中各个四旋翼飞行器的位置状态信息，计算出所述第一四旋翼飞行器的四个发动机的推力，以便将所述第一四旋翼飞行器的位置状态牵引至所述第一空间位置范围，以及控制所述第一四旋翼飞行器的水平位置状态收敛的误差。