[发明专利]四旋翼无人机的控制方法、装置、设备及可读介质

权利要求书

1.一种四旋翼无人机的控制方法，其特征在于，包括：

获取与四旋翼无人机对应的目标规划信息，所述目标规划信息包括期望位姿参数和期望控制参数；

获取无人机系统在当前时刻下的位姿信息和控制信息，所述位姿信息包括位置信息和姿态信息；

将所述位姿信息、控制信息以及期望位姿参数、期望控制参数作为模型预测控制器的输入，获取所述模型预测控制器输出的位置控制值和姿态控制值；

通过所述位置控制值和姿态控制值对所述四旋翼无人机进行控制；

其中，所述将所述位姿信息、控制信息以及期望位姿参数、期望控制参数作为模型预测控制器的输入，获取所述模型预测控制器输出的位置控制值和姿态控制值的步骤，还包括：

以所述位姿信息、控制信息以及期望位姿参数、期望控制参数为输入，通过预设的位置误差预测模型计算最优化的位置控制值；

以所述位置控制值为输入，通过预设的基于所述四旋翼无人机的线性时变模型输出所述姿态控制值。

2.根据权利要求1所述的四旋翼无人机的控制方法，其特征在于，所述将所述位姿信息、控制信息以及期望位姿参数、期望控制参数作为模型预测控制器的输入，获取所述模型预测控制器输出的位置控制值和姿态控制值的步骤，还包括：

建立与所述四旋翼无人机对应的动力学模型，基于所述动力学模型构建位置误差预测模型。

3.根据权利要求2所述的四旋翼无人机的控制方法，其特征在于，所述以所述位姿信息、控制信息以及期望位姿参数、期望控制参数为输入，通过所述误差预设模型计算最优化的位置控制值和姿态控制值的步骤，还包括：

构建与所述目标规划信息对应的满足输入约束的模型预测控制器，通过最优化求解方法获取的输出的位置控制值。

4.根据权利要求2所述的四旋翼无人机的控制方法，其特征在于，所述位置误差预测模型包括高度误差预测模型和水平误差预测模型；

所述以所述位姿信息、控制信息以及期望位姿参数、期望控制参数为输入，通过所述位置误差预测模型计算最优化的位置控制值的步骤，还包括：

将所述位姿信息、控制信息以及期望位姿参数、期望控制参数输入所述高度误差预测模型，获取高度控制值；

将所述位姿信息、控制信息以及期望位姿参数、期望控制参数输入所述水平误差预测模型，获取X轴控制值和Y轴控制值；

将所述高度控制值、X轴控制值和Y轴控制值作为所述位置控制值。

5.根据权利要求2所述的四旋翼无人机的控制方法，其特征在于，所述以所述位姿信息、控制信息以及期望位姿参数、期望控制参数为输入，通过所述误差预设模型计算最优化的位置控制值的步骤之后，还包括：

基于线性时变控制规律和所述与所述四旋翼无人机对应的动力学模型，构建基于所述四旋翼无人机的线性时变模型。

6.根据权利要求5所述的四旋翼无人机的控制方法，其特征在于，所述基于线性时变控制规律和所述与所述四旋翼无人机对应的动力学模型，构建基于所述四旋翼无人机的线性时变模型的步骤，还包括：

将所述姿态控制值作为自变量、所述位置控制值作为因变量，基于所述与所述四旋翼无人机对应的动力学模型建立与所述四旋翼无人机对应的线性时变模型；

所述以所述位置控制值为输入，输出所述姿态控制值的步骤，还包括：

将所述位置控制值输入所述线性时变模型，获取所述姿态控制值。