[发明专利]基于事件触发的多翼伞无人机系统

权利要求书

1.基于事件触发的多翼伞无人机系统，由地面控制站和多个翼伞无人机组成，每个翼伞无人机具有测量传感器模块，翼伞驱动控制模块和舵机，翼伞驱动控制模块使舵机控制操纵绳长度，测量传感器模块测得本翼伞无人机的实时信息，实时信息包括：加速度信息，角速度信息，磁力计确定的方位和操纵绳的长度；地面控制站具有轨迹规划模块；其特征在于：实时信息包括舵机的实际驱动电流；

地面控制站具有翼伞姿态解算模块，翼伞姿态控制模块,事件应急模块，翼伞驱动辨识模块和翼伞驱动控制反演模块；翼伞无人机具有驱动模型检测模块；

翼伞姿态解算模块接收测量传感器模块发来的舵机驱动电流信息，加速度信息，角速度信息和操纵绳长度信息，并解算为相应翼伞无人机的姿态，翼伞姿态解算模块设定翼伞姿态的变化裕值，当翼伞无人机的实时姿态变化超过变化裕值，触发事件应急模块；事件应急模块使翼伞驱动控制模块停止工作，翼伞无人机进入自由飞行状态；

翼伞驱动辨识模块建立舵机驱动模型其中为驱动电流的输入，u(t)为操纵绳长度的输出，A为控制系数，B为状态系数；翼伞驱动辨识模块用参数估计法完成对控制系数A和状态系数B的确定，并将控制系数A和状态系数B分别输入翼伞无人机的驱动模型检测模块和翼伞驱动控制模块；

最优操纵绳控制曲线u_TAR输入翼伞驱动控制反演模块，翼伞驱动控制反演模型求解：

目标函数为约束条件为状态约束为其中为翼伞驱动控制模块输出的最小电流，为翼伞驱动控制模块输出的最大电流，为电流随时间的变化函数，求得的结果为电流随时间的具体输入值翼伞驱动控制反演模型获得的电流随时间的具体输入值输入翼伞无人机的翼伞驱动控制模块。

2.如权利要求1所述的基于事件触发的多翼伞无人机系统，其特征在于：事件应急模块被触发时，测量传感器模块持续向翼伞姿态解算模块发送信息；事件应急模块被触发指定时长后，若翼伞无人机的姿态变化仍超过变化裕值，翼伞驱动控制模块向舵机输入为电流随时间的具体输入值。

3.如权利要求2所述的基于事件触发的多翼伞无人机系统，其特征在于：测量传感器模块包括电流测量模块，惯性传感单元，磁力计，GPD定位仪和风速测量模块。

4.如权利要求3所述的基于事件触发的多翼伞无人机系统，其特征在于：翼伞驱动辨识模块确定控制系数A和状态系数B的过程包括：

步骤1：接收翼伞无人机的电流测量模块记录的参数辨识区间[0,T_test]电流随时间的变化函数的变化情况，记为

步骤2：记录操纵绳长度的输出，记为

步骤3：求解最小值其中T_test为参数辨识所需的时间；

步骤4：将带入通过数值求解得到u(t)，继而求解出然后通过智能优化算法完成系数A，B的估计。

5.如权利要求4所述的基于事件触发的多翼伞无人机系统，其特征在于：驱动模型检测模块判断舵机驱动模型的输出和实际操纵绳的长度信息是否匹配，当两者出现明显不匹配时，触发事件应急模块，并将驱动控制模块的实时电流和当前操纵绳的长度信息传送给地面控制站；明显不匹配指的是实际操纵绳长度与舵机驱动模型的输出之间的差值大于设定裕值。