[发明专利]空中吊车负载振荡控制方法和系统

权利要求书

1.空中吊车的振荡控制方法，包括：

步骤10、空中吊车的阻尼比ζ选择为0≤ζ≤0.01，固有频率ω选择为:

其中：

其中：l_s是飞行器吊挂点到吊钩的距离,l_y是吊钩到负载质心的距离,e是吊钩质量与飞行器质量的比值,c是负载质量与飞行器质量的比值；

步骤20、将原始飞行操纵指令与振荡控制器进行卷积运算,振荡控制器是四段分段连续函数:

其中，增益系数K满足时间常数T_m满足π是圆周率常数，ω和ζ是步骤10给出的固有频率和阻尼比；

步骤30、卷积处理后的飞行指令作为姿态控制器闭环回路输入，姿态控制器通过感知飞行器姿态变化来渐进稳定姿态，就可以实现飞行器姿态和负载振荡同时控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤30还包括，所述姿态控制器是由理想模型和模型跟踪控制组成：

其中：前两个方程是前进和侧飞两个方向上的理想模型，ζ_p是理想模型的阻尼比，满足0ζ_p1，ω_p是理想模型的设计频率，满足0.1ζ_p·ω_p3；

后两个方程是前进和侧飞两个方向上的模型跟踪控制器，k_xd,k_yd,k_xp,k_yp是模型跟踪控制四个系数，满足：

3.一种适用于空中吊车的振荡控制系统，包括：输入模块、计算模块和输出模块；

其中，该输入模块包括模拟信号或者数字信号采集装置，功能是对飞行员操纵杆发出的飞行操纵指令进行采集；

计算模块，连接到采集模块，用于将采集到的操纵信号根据所提供的振荡控制方法和姿态控制方法进行处理，然后转换为处理后的指令输出，其中振荡控制器设计为:

其中，增益系数K满足时间常数T_m满足π是圆周率常数，阻尼比ζ选择为0≤ζ≤0.01，固有频率ω选择为

其中：

姿态控制器由理想模型和模型跟踪控制组成：

其中：前两个方程是前进和侧飞两个方向上的理想模型，ζ_p是理想模型的阻尼比，满足0ζ_p1，ω_p是理想模型的设计频率，满足0.1ζ_p·ω_p3；

后两个方程是前进和侧飞两个方向上的模型跟踪控制器，k_xd,k_yd,k_xp,k_yp是模型跟踪控制四个系数，满足：

输出模块，连接到计算模块，用于将处理后的指令驱动飞行器运动，包括信号调理转换装置、模拟信号或者数字信号输出装置。